3.ความร้อนกับการขยายตัวและหดตัวของสสาร

3. นาลูกกลมเหล็กท่ีถูกทาให้ร้อนลอดผ่านวงแหวนเหล็กอีกคร้ัง
สังเกตการเคลือ่ นทขี่ องลูกกลมเหล็กผา่ นวงแหวนเหล็ก บนั ทกึ ผล
4. นาลูกกลมเหลก็ ไปแช่ในนา้ แข็ง ประมาณ 1 นาที
5. นาลูกกลมเหล็กท่ีถูกทาให้เย็นลอดผ่านวงแหวนเหล็กอีกครั้ง
สังเกตการเคล่ือนทขี่ องลกู กลมเหล็กผา่ นวงแหวนเหลก็ บันทกึ ผล
6. วาดภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงของการจัดเรียงอนุภาคของลูก
กลมเหล็กเมอื่ ให้ความร้อนและนาไปแชใ่ นนา้ แขง็ ตามลาดบั









ผลการทากิจกรรม ตอนท่ี 3 ผลการทดลอง

การทดลอง ลกู กลมเหล็กสามารถลอดผ่านวง
แหวนเหล็กได้
นาลกู กลมเหลก็ ลอดผา่ นวง
แหวนเหลก็

นาลกู กลมเหลก็ ท่ไี ดร้ บั ความ ลกู กลมเหล็กไม่สามารถลอดผ่านวง
รอ้ นแล้วลอดผ่านวงแหวน
เหล็ก แหวนเหลก็ ได้

นาลูกกลมเหลก็ ท่แี ช่นา้ แข็ง ลูกกลมเหลก็ สามารถลอดผ่านวง
แล้วลอดผา่ นวงแหวนเหลก็ แหวนเหลก็ ได้

วาดภาพแสดงการเปลยี่ นแปลงของการจัดเรียงอนุภาคของลกู กลมเหล็ก
เมอ่ื ได้รบั หรอื สูญเสยี ความรอ้ น

คาถามทา้ ยกิจกรรม ตอนท่ี 3
1. เมือ่ ให้ความรอ้ นแก่ลกู กลมเหล็กหรือนาลกู กลมเหลก็ ไปแชใ่ น
น้าแข็ง ลกู กลมเหล็กการเปล่ยี นแปลงอย่างไรเพราะเหตใุ ด

เมื่อให้ความร้อน ลูกกลมเหล็กจะมีขนาดใหญ่ขึ้น เพราะ
ลูกกลมเหล็กได้รับความร้อนจากตะเกียงแอลกอฮอล์
และเมื่อนาลูกกลมเหล็กไปแช่ในน้าแข็งลูกกลมเหล็กจะ
มีขนาดเล็กลง เพราะลูกกลมเหล็กสูญเสียความร้อน
ให้กบั นา้ แขง็

2. แบบจาลองการจดั เรยี งอนภุ าคของลกู กลมเหลก็ เม่อื ใหค้ วาม
ร้อนและเม่ือนาไปแชใ่ นนา้ แขง็ เป็นอย่างไร

เมื่อให้ความร้อนอนุภาค
ของลูกกลมเหล็กจะสั่น
เร็วขึ้นและอยู่ห่างกันมาก
ข้ึน และเมื่อนาไปแช่ใน
น้ า แ ข็ ง อ นุ ภ า ค ข อ ง ลู ก
กลมเหล็กจะส่ันช้าลงและ
อยใู่ กลก้ นั มากข้ึน

3. จากกิจกรรมตอนที่ 3 สรุปไดว้ ่าอยา่ งไร

เม่ือลูกกลมเหล็กได้รับความร้อน ลูก
ก ล ม เ ห ล็ ก จ ะ มี ป ริ ม า ต ร ม า ก ข้ึ น แ ล ะ
ขยายตัว เนื่องจากอนุภาคของลูกกลม
เหล็กส่ันเร็วข้ึนและอยู่ห่างกันมากขึ้น
เม่ือลูกกลมเหล็กสูญเสียความร้อน ลูก
กลมเหล็กจะมีปริมาตรลดลงและหดตัว
เน่ืองจากอนุภาคของลูกกลมเหล็กสั่นช้า
ลงและอยู่ใกลก้ ันมากข้นึ

4. จากกจิ กรรมท้ัง 3 ตอน สรปุ ได้วา่ อย่างไร

เมื่อได้รับความร้อน อากาศ น้าสี และลูกกลม
เ ห ล็ ก จ ะ มี ป ริ ม า ต ร ม า ก ขึ้ น แ ล ะ ข ย า ย ตั ว
เน่ืองจากอนุภาคของอากาศ น้าสี และลูกกลม
เหล็กเคลื่อนท่ีหรือส่ันเร็วขึ้นและอยู่ห่างกัน
มากขึ้น เมื่อสูญเสียความร้อน อากาศ น้าสี
และลูกกลมเหล็กจะมีปริมาตรลดลงและหดตัว
เน่ืองจากอนุภาคของอากาศน้าสี และลูกกลม
เหล็กเคล่ือนท่ีหรือส่ันช้าลงและอยู่ใกล้กันมาก
ข้ึน

การขยายตวั ของวตั ถจุ ะเกดิ ข้นึ ไดก้ บั สารทง้ั 3 สถานะ
โดยความรอ้ นทาใหเ้ กดิ การเคล่อื นท่ี ของโมเลกลุ แยก
ออกจากกนั

การหดตวั ของวตั ถุจะเกิดข้นึ ไดก้ บั สารทง้ั 3 สถานะ
โดยสญู เสียความรอ้ นทาใหเ้ กดิ การเคล่อื นท่ีของ
โมเลกลุ ลดลง ชิดกนั มากข้นึ

ร่วม กนั คดิ 3

1. ขณะท่ีอากาศในขวดแก้วและลกู โปง่ ขยายตวั หรือหดตวั เมอื่ ไดร้ บั หรอื
สูญเสยี ความร้อน จานวนและขนาดของอนุภาคอากาศในขวดแก้วและ
ลกู โป่งมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร

จานวนไม่เปล่ียนแปลง แต่ขนาดเปล่ียนเน่ืองจากระยะห่าง
ระหวา่ งอนภุ าคมีการเปล่ียนแปลง

2.ขณะที่น้าสีขยายตัวหรือหดตัวเม่ือได้รับหรือสูญเสียความร้อน
จานวนและขนาดของอนุภาคน้าสีมีการเปล่ียนแปลงหรือไม่
อยา่ งไร

ไม่เปล่ียนแปลง จานวนและขนาดของ
อนุภาคของน้าสีในขวดรูปกรวยยังคง
เหมือนเดิม แต่การท่ีน้าสีขยายตัวหรือ
หดตัวเมื่อได้รับหรือสูญเสียความร้อน
เน่ืองจากระยะห่างระหว่างอนุภาคมี
การเปลี่ยนแปลง ไม่เก่ียวกับจานวน
หรือขนาดของอนภุ าค

3. ขณะที่ลูกกลมเหล็กขยายตัวหรือหดตัวเมื่อได้รับหรือสูญเสีย
ความร้อน จานวนและขนาดของอนุภาคลูกกลมเหล็กมีการ
เปล่ียนแปลงหรอื ไม่ อย่างไร

ไม่เปล่ียนแปลง จานวนและขนาดของ
อ นุ ภ า ค ข อ ง ลู ก ก ล ม เ ห ล็ ก ยั ง ค ง
เหมือนเดิม แต่การที่ลูกกลมเหล็ก
ขยายตัวหรือหดตัวเม่ือได้รับหรือสูญเสีย
ความร้อนเน่ืองจากระยะห่างระหว่าง
อนุภาคมีการเปล่ียนแปลง ไม่เกี่ยวกับ
จานวนหรือขนาดของอนุภาค

4. ภาพแบบจาลองอนุภาคท่สี รา้ งขนึ้ มสี ่วนใดบา้ งทไ่ี มส่ ามารถ
แสดงให้เหน็ ตามความเปน็ จรงิ และถา้ จะปรับปรงุ แบบจาลองท่ี
สร้างข้นึ จะทาได้อยา่ งไร

ขนาดของอนุภาคในแบบจาลองมีขนาด
ใหญ่กว่าความเป็นจริง อีกทั้งจานวนของ
อนุภาคในแบบจาลองมีน้อยมากเมื่อเทียบ
กบั ความเปน็ จรงิ แบบจาลองไม่สามารถทา
ให้เห็นการเคล่ือนที่ของอนุภาคตามความ
เป็นจริงได้ อาจปรับปรุงโดยใช้โปรแกรม
คอมพิวเตอร์สร้างแบบจาลองที่แสดงการ
เคล่อื นทข่ี องอนุภาคได้



เราสามารถนาความรู้ในเร่ืองการขยายตัวและหด
ตัวของสสารนี้ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจาวันได้
หลายประการ เช่น การขยายตัวของแอลกอฮอล์
ในหลอดเทอร์มอมิเตอร์ดังท่ีได้กล่าวไปแล้วใน
ตอนต้น หรือการขยายตัวของพื้นถนนคอนกรีต
ในช่วงฤดูร้อน ซ่ึงหากไม่มีการเว้นที่ไว้สาหรับ
การขยายตัวของคอนกรีต ก็อาจจะทาให้เกิดการ
แตกร้าวของผิวถนนได้ หรือการนาความรู้นี้ไปใช้
กับเทอร์โมสตัท (ตัวควบคุมการทางานเกี่ยวกับ
อุณหภูมิของเตารีด) ในเตารีด ซ่ึงมีลักษณะเป็น
แผ่นโลหะ 2 ชนิดท่ีจะขยายตัวและสัมผัสกันเม่ือ
ได้รับความร้อน ทาให้เกิดการตัดไฟในวงจรเตารีด
ไฟฟา้

ในบทเรียนนน้ี กั เรยี นทราบถึงการขยายตัว
หรอื หดตวั ของสสารเน่อื งจากได้รับหรือ
สูญเสียความร้อน และอธิบายเหตุการณก์ าร
ขยายตัวหรือหดตัวของสสารเน่อื งจากความ
ร้อนพร้อมทง้ั เสนอแนะแนวทางการปอ้ งกัน
หรือแก้ไขปัญหาทเี่ กิดจากการขยายตวั หรอื
หดตัวของสสารแล้วนะคะ

พบกันใหม่ในเรือ่ งท่ี 4 ความรอ้ นกบั การเปลยี่ นแปลง
สถานะคะ่