บทที่ 2 เรื่องที่ 2 สมดุลความร้อน

รายวชิ า วิทยาศาสตร์ รหัสวิชา ว21102
ชัน้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 1 ภาคเรยี นที่ 2

ชอื่ หนว่ ยการเรียนรู้ :หนว่ ยพลังงานความรอ้ น

เร่อื งที่ 2 : สมดุลความรอ้ น

สาระสาคญั /ความคดิ รวบยอด
❖ความร้อนถ่ายโอนจากสสารท่ีมีอุณหภูมิสูงกว่าไปยัง

สสารที่มีอุณหภูมิต่ากว่าจนกระท่ังอุณหภูมิของสสารท้ัง
ส อ ง เ ท่ า กั น ส ภ า พ ท่ี ส ส า ร ทั้ ง ส อ ง มี อุ ณ ห ภู มิ เ ท่ า กั น
เรียกว่า สมดุลความร้อน เม่ือมีการถ่ายโอนความร้อน
ระหว่างสสารซึ่งมีอุณหภูมิต่างกันจนเกิดสมดุลความ
ร้อน ปริมาณความร้อนที่สสารหนึ่งได้รับจะเท่ากับ
ปริมาณความร้อนท่ีอีกสสารหน่ึงสูญเสียความรู้เกี่ยวกับ
การถ่ายโอนความร้อนสามารถนาไปใช้ประโยชน์ใน
ชีวิตประจาวันหรือใช้ในการอธิบายปรากฏการณ์ที่
เกดิ ข้นึ ตามธรรมชาตไิ ด้

ตัวช้วี ดั /จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้

นกั เรียนสามารถ
1. อธิบายสมดลุ ความรอ้ น (K)
2. คานวณปริมาณความร้อนระหว่างสสารเม่ือสมดุล
ความร้อนและปรมิ าณตา่ ง ๆ ท่ีเกย่ี วข้อง (P)
3. ออกแบบเลือกใช้และสร้างอุปกรณ์ท่ีใช้ความรู้
เกี่ยวกับการถ่ายโอนความร้อนในการออกแบบและ
แกป้ ญั หาในชวี ิตประจาวัน (A)



ปกติรา่ งกายของคนจะมอี ุณหภูมเิ ฉลยี่ ประมาณ 37 องศาเซลเซียส แต่เม่ือ
มีไข้จะทาให้อุณหภูมิของร่างกายเพิ่มสูงข้ึนการวัดอุณหภูมิร่างกายทาได้
โดยการนาเทอร์มอมิเตอร์วัดไข้สอดใต้ลิ้นหรือใต้รักแร้เป็นระยะเวลาหนึ่ง
เม่ือเทอร์มอมิเตอร์สัมผัสกับร่างกายท่ีมีอุณหภูมิสูงกว่าความร้อนจาก
ร่างกายจะถ่ายโอนไปยงั ของเหลวในเทอร์มอมิเตอร์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ากว่า
ทาให้ระดับของของเหลวในเทอร์มอมิเตอร์สูงข้ึนจนกระทั่งคงท่ี จึงทาให้
อ่านค่าอุณหภูมิของร่างกายได้รู้หรือไม่ว่า ทาไมต้องวัดอุณหภูมิของ
รา่ งกาย เม่ือระดับของของเหลวในเทอรม์ อมเิ ตอร์คงที่

ทบทวนความรู้ก่อนเรยี น 2

เขยี น ล้อมรอบปริมาณต่าง ๆ ทใ่ี ช้ในการคานวณหาปรมิ าณความร้อนทที่ าให้
ของแข็งจานวนหนงึ่ ทอ่ี ณุ หภูมหิ ้องเปลย่ี นสถานะเป็นของเหลวหมดพอดี

มวล ปรมิ าตร อณุ หภูมทิ ่เี ปลยี่ นไป ความรอ้ นจาเพาะ
ความร้อนแฝงของการกลายเปน็ ไอ ความรอ้ นแฝงของการหลอมเหลว

ความหนาแน่น

เมื่อมีการถ่ายโอนความร้อนระหว่างน้าท่ีมี
อุณหภูมิต่างกัน อุณหภูมิของน้าทังสองจะ
เปล่ียนแปลงไปจนกระท่งั เป็นอยา่ งไร

อณุ หภูมิของน้าท้งั สองเท่ากัน หรอื
สมดุลความรอ้ น

กจิ กรรมท่ี 4 น้าอุณหภูมิต่างกันผสมกันจะเปน็ อยา่ งไร

จุดประสงค์ :
วัดอุณหภูมิของนา้ และอธบิ ายการถา่ ยโอนความรอ้ นระหว่างนา้ ท่ีมอี ุณหภูมติ ่างกัน

วิธีการทดลอง
1. เทนา้ เยน็ 25 cm3 ลงในแคลอรีมิเตอร์ วดั และบนั ทึกอณุ หภูมิ
2. เทน้ารอ้ น 25 cm3 ลงในแกว้ น้า วัดและบนั ทึกอุณหภูมิ
3. เทน้าร้อนลงในแคลอรมี ิเตอรแ์ ลว้ ปดิ ฝาให้แน่นทนั ที วดั และบนั ทกึ อณุ หภมู ิของนา้ ใน
แคลอรีมิเตอร์ ทกุ ๆ 10 วินาที เป็นเวลา 2 นาที เขียนกราฟแสดงความสมั พันธ์ระหวา่ ง
อุณหภมู ิกบั เวลา
4. วิเคราะห์กราฟเพื่อสังเกตการเปลย่ี นแปลงอณุ หภูมิของนา้ หลังผสมในชว่ งเวลาตา่ งๆ
5. ทากิจกรรมทัง้ หมดซ้าอีก 1 ครัง้ โดยเปล่ียนอณุ หภูมขิ องน้ารอ้ นและน้าเยน็

วัสดุและอปุ กรณ์

รายการ ปริมาณ/ห้อง
1000 cm3
1. นำ้ รอ้ น 1000 cm3
2. นำ้ เยน็
ปรมิ าณ/กลมุ่
รายการ 1 ชดุ
1. แคลอรมี ิเตอรข์ นำด 50 cm3 2 อนั
1 ใบ
2. เทอรม์ อมิเตอร์ 1 ใบ
3. ถว้ ยตวง 1 เรอื น
4. แกว้ นำ้ 1 แผน่
5. นำฬิกำจบั เวลำ
6. กระดำษกรำฟ

ผลการทากจิ กรรม คร้งั ที่ 1
อุณหภมู ขิ องนา้ รอ้ นก่อนผสม = 58.5 องศาเซลเซียส
อุณหภูมขิ องน้าเยน็ ก่อนผสม = 28.5 องศาเซลเซยี ส

ตาราง อณุ หภมู ิของน้าเมื่อผสมแลว้

เวลา (วินาท)ี อุณหภมู ิ (°C)
0 28.5
10 38.0

20 39.2

30 40.3

40 41.0

เวลา (วนิ าที) อุณหภมู ิ (°C)
50 41.2
60 41.5
70 41.5
80 41.6
90 41.6
100 41.6
110 41.6
120 41.6





คาถามทา้ ยกจิ กรรม

1. การเปล่ียนแปลงอุณหภมู ิของน้าหลังผสมในช่วงเวลาตา่ ง ๆ เปน็ อย่างไร
.....ช..ว่...ง..แ..ร..ก...อ..ณุ....ห...ภ..ูม...ิข..อ...ง..น...้า..จ..ะ..เ.พ...ิ่ม...ข...น้ึ ....แ..ต...เ่ .ม...ื่อ..เ.ว...ล..า..ผ...า่..น...ไ.ป...ร..ะ..ย...ะ..ห..น...ง่ึ..อ...ุณ...ห...ภ...มู . ิ
.....ข..อ...ง..น...้า..จ..ะ..ค...ง..ท..่ี...............................................................................................

2. อณุ หภมู ิของนา้ หลังผสมแตกตา่ งจากอณุ หภมู ิของน้าก่อนผสมหรอื ไม่

อยา่ งไร
.....อ..ณุ....ห..ภ...ูม...ิข..อ...ง..น..้า..ห...ล...งั ..ผ..ส...ม..แ...ต..ก...ต..่า..ง..จ...า..ก..อ...ุณ...ห...ภ...ูม..ิข...อ...ง..น..า้..ก...่อ..น...ผ..ส...ม....โ.ด...ย..........
.....อ..ุณ....ห..ภ...ูม...ขิ ..อ...ง..น..้า..ห...ล...งั ..ผ..ส...ม..จ...ะ..ม...คี ..่า..อ...ย..่รู..ะ..ห...ว..่า..ง..อ...ุณ...ห...ภ...ูม..ขิ...อ..ง..น...้า..ร..อ้...น....แ..ล...ะ..น...า้ ...
.....เ.ย..น็...................................................................................................................

...........................................................................................................................

คาถามทา้ ยกจิ กรรม
3. เม่อื ทากจิ กรรมซ้าอกี ครง้ั อุณหภูมสิ ดุ ท้ายของน้าหลังผสมทั้ง 2 ครงั้
เท่ากันหรอื ไม่ อย่างไร
.อ..ุณ...ห...ภ...มู ..สิ...ดุ..ท...า้..ย...ข..อ...ง..น..้า...ห..ล...ัง..ผ..ส...ม..ท...ัง้..ส...อ..ง..ค...ร..ัง้ ..จ..ะ..ม...ีค..า่..ไ..ม...เ่ .ท...่า..ก..ัน...........................
...........................................................................................................................
4. กิจกรรมนีม้ กี ารถา่ ยโอนความรอ้ นหรอื ไม่ อยา่ งไร
...........................................................................................................................
.ก..จิ...ก..ร..ร..ม...น...้ีม..ีก...า..ร..ถ..่า...ย..โ.อ...น...ค..ว...า..ม..ร..้อ...น....โ.ด...ย..ค...ว..า..ม...ร..อ้ ..น...จ...ะ..ถ..่า..ย...โ.อ...น..จ...า..ก..น...า้ ..ท...่ีม..ี......
.อ..ุณ....ห...ภ..มู...ิส..งู..ก...ว..า่..ไ..ป...ย..ัง..น...า้ ..ท...ี่ม..อี...ุณ...ห...ภ...ูม..ติ...า่ ..ก..ว...า่ ......................................................
...........................................................................................................................

5. จากกจิ กรรม สรุปได้ว่าอยา่ งไร
แนวคาตอบ
เมื่อผสมนา้ ทม่ี ีอณุ หภูมิตา่ งกนั จะเกิดการถา่ ยโอน
ความร้อน จนทาให้นา้ ทผี่ สมกนั แลว้ มอี ุณหภูมิคงท่ี

https://www.youtube.com/watch?v=l6DnkMi5wQ0

https://www.youtube.com/w
atch?v=s7yhH98i-iU

https://www.youtube.com/w
atch?v=-7gc1nisD70

https://www.youtube.com/w
atch?v=WhEDnSpDFJg

➢ ในขณะสมดุลความรอ้ น ปรมิ าณความรอ้ นท่ีสสารหนงึ่ สญู เสยี ไปจะเท่ากับปรมิ าณความร้อนที่
อกี สสารหนง่ึ ได้รบั หรือเขียนอธิบายโดยใชค้ วามสมั พนั ธ์

Q สูญเสยี = Q ไดร้ ับ

เมอื่ นากลอ่ งนมออกจากต้เู ย็นมาวางไว้
ในหอ้ งเป็นเวลา 3 ชว่ั โมง อณุ หภูมขิ อง

กล่องนมจะเปล่ียนแปลงอย่างไร

เม่ือวางกลอ่ งนมเปน็ เวลา3ชัว่ โมงอุณหภมู ขิ องกล่องนมจะเพิม่ ข้นึ จนเท่ากับอุณหภูมขิ องอากาศ
ภายในหอ้ ง เนอ่ื งจากอากาศท่มี อี ุณหภมู สิ ูงกว่าถ่ายโอนความรอ้ นมายงั กล่องนมท่มี ีอุณหภมู ิต่า
กว่าทาให้อุณหภมู ขิ องกล่องนมเพม่ิ มากข้ึนจนเทา่ กบั อณุ หภูมอิ ากาศจนสมดลุ ความร้อน

ร่วม กนั คดิ 2

1.เม่ือนาชามท่ีทาจากเงินมวล 20 กรัม ที่แช่เย็นจนมีอุณหภูมิ 5 องศา
เซลเซียส มาใส่น้าอุ่นมวล 100 กรัม อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ความ
รอ้ นมีการถา่ ยโอนอยา่ งไร สมดลุ ความร้อนเกดิ ข้นึ ท่อี ณุ หภมู เิ ทา่ ใด
(กาหนดให้ความร้อนจาเพาะของเงินเท่ากับ 0.056 แคลอรี/กรัม องศา
เซลเซียส ความร้อนจาเพาะของน้าเท่ากับ 1 แคลอรี/กรัม องศา
เซลเซยี ส)

มวลของชามเงนิ = 20 g อุณหภูมขิ องชามเงนิ = 5 °C
มวลของน้าอ่นุ = 100 g อณุ หภมู ิของนา้ อุ่น = 50 °C
ความรอ้ นจาเพาะของเงนิ เท่ากบั 0.056 cal/g °C
ความร้อนจาเพาะของนา้ เทา่ กบั 1 cal/g °C

ปริมาณความรอ้ นทีน่ ้าอ่นุ สูญเสยี

เมอื่ พจิ ารณาปรมิ าณความร้อนที่น้าอนุ่ มวล 100 กรมั อณุ หภูมิ 50 องศา
เซลเซียส สูญเสยี ไป

Q = m1c (Δt)
Q = 100 x 1 x (50 - X)
Q = 5,000 - 100X cal

ปรมิ าณความรอ้ นทช่ี ามเงนิ ได้รบั

เมือ่ พจิ ารณาปรมิ าณความร้อนทช่ี ามเงินมวล 20 กรมั
อณุ หภูมิ 5 องศาเซลเซยี ส ไดร้ บั

Q = m2c (Δt)
Q = 20 x 0.056 x (X- 5)
Q = 1.12 x (X- 5) cal
Q = 1.12 X - 5.6 cal

จากความสัมพนั ธ์ Q ได้รบั
Q สูญเสีย = 1.12X - 5.6
1.12X + 100X
5,000 - 100X = 101.12X
5,000 + 5.6 = 49.50 °C

5,005.6 =
X=

ความรอ้ นถ่ายโอนจากนา้ ทม่ี อี ณุ หภูมิสงู กวา่ ไปยังชามเงินทม่ี อี ณุ หภมู ติ า่
กว่า อุณหภูมิขณะสมดลุ ความร้อนจงึ เทา่ กบั 49.50 องศาเซลเซยี ส

ขน้ั นำปัญญำพฒั นำ คดิ แบบนักวทิ ย์
ควำมคิด
กิจกรรม ฝึ กทำ : ฝึ กสร้ำง

ใหน้ ักเรยี นนาเสนอผังมโนทัศน์สรปุ องคค์ วามร้ใู น
บทเรยี นการถ่ายโอนความรอ้ น

การส่นั ของอนภุ าค การเคล่ือนที่ คลนื่ สสารมีอณุ หภูมิ
ของอนุภาค แม่เหล็กไฟฟา้
เท่ากัน

กิจกรรม คิดดี ผลงำนดี มีควำมสขุ

ขน้ั นำปัญญำพฒั นำตนเอง

จากสถานการณ์ “สร้างตู้ขนสง่ สินคา้ กนั ความร้อนได้อย่างไร”
(10 คะแนน)

จดุ ประสงค์
ออกแบบและสรา้ งแบบจาลองตขู้ นส่งสนิ คา้ กนั ความรอ้ นโดยใชค้ วามรู้
เกีย่ วกบั การถา่ ยโอนความรอ้ น

วสั ดุทีใ่ ช้ต่อหอ้ ง ปรมิ าณ/หอ้ ง

รายการ วสั ดุอุปกรณเ์ ปลีย่ นแปลงได้ตาม
1. แผน่ โฟม ความต้องการของนกั เรียน
2. ลงั กระดำษ
3. แผน่ อะลมู เิ นยี มฟอยล์ 1 เครอ่ื ง
4. กระดำษหนงั สอื พิมพ์
5. แผ่นพลำสติกลกู ฟกู ปรมิ าณ/ กลุม่
6. แผ่นโฟม 1 อนั
7. เครอื่ งช่งั มวล 1 กอ้ น
2 เลม่
วสั ดทุ ใ่ี ชต้ ่อกล่มุ 1 ขวด
1 มว้ น
รายการ
1. เทอรม์ อมิเตอร์
2. ดินนำ้ มนั
3. กรรไกร
4. กำว
5. เทปกำว

ผลการทากิจกรรม

ภาพรา่ ง
ใชก้ ล่องกระดาษบุด้านล่างและฝากล่องด้วยเศษกระดาษหนังสือพิมพ์ขยา
เป็นก้อนจนเต็ม เพ่ือเป็นฉนวนกันความร้อนจากภายนอก และใช้กระดาษ
สีขาวหุ้มรอบกล่องด้านนอกเพ่ือช่วยลดการดูดกลืนความร้อนจากคล่ืน
แม่เหล็กไฟฟา้ ท่ีแผ่รังสีความรอ้ นมายังกลอ่ ง

ขนาดของตขู้ นส่งสินค้า (ก x ย x ส) ……………22……x…3…0…x…3…0………… cm

มวล …………20…0……….. g

กจิ กรรม อณุ หภูมภิ ายในกล่อง (°C)
ก่อนนาไปวางกลางแจง้ 27.0
หลงั นาไปวางกลางแจง้ 30 นาที 31.5

คาถามท้ายกิจกรรม

1. นาความรู้เก่ยี วกับการถา่ ยโอนความรอ้ นมาใชใ้ นการสร้างชนิ้ งานอยา่ งไรบา้ ง
คาตอบ
………………ก…าร…เล…อื …ก…ว…ัสด…ทุ…ีใ่ …ช…้ท…าต…ู้ข…น…ส…่งส…ิน…ค…้า…ค…วร…เ…ลือ…ก…ว…ัส…ด…ุท…่ีเป…็น…ฉ…น…วน…ค…ว…า…ม…ร้อ…น…ท…ี่ช…่ว…ย
ล…ด…ก…า…รน…า…ค…ว…าม…ร…้อ…นจ…า…ก…ภ…าย…น…อ…ก…ต…ู้ ห…ร…อื …กา…ร…อ…อก…แ…บ…บ…โค…ร…ง…สร…า้ …งข…อ…ง…ต…ูโ้ ด…ย…ท…า…เป…น็ …ผ…น…ัง …2
ช…ั้น……เพ…อื่ …ให…้ม…อี …า…ก…าศ…เ…ปน็…ฉ…น…ว…น…ก…ัน…คว…า…ม…รอ้…น…ร…ะ…ห…วา่ …ง…ช…้ัน………………………………………………

2. ถา้ ตอ้ งการเปรียบเทยี บประสิทธิภาพตู้ขนส่งสนิ ค้ากันความรอ้ นของกลุ่มตนเองกบั
กลุ่มอืน่ ๆ ใหม้ ีความนา่ เชอ่ื ถอื ทางวิทยาศาสตรต์ อ้ งควบคุมปจั จัยใดบา้ ง
คาตอบ
………………ก…า…รท…ด…ส…อ…บ…ป…ระ…ส…ิท…ธ…ิภา…พ…ข…อ…ง…ตู้ใ…ห…้ม…ีค…ว…าม…น…่า…เช…่ือ…ถ…ือ…ท…าไ…ด…้โด…ย…ก…าร…ค…ว…บ…ค…ุม…ตัว…
…แป…ร…ท…ี่อ…า…จ…จะ…ม…ีผ…ล…ต…่อ…ส่ิง…ท…่ีจ…ะ…ศ…ึกษ…า……เช…่น…ส…ถ…า…น…ท…ี่ว…าง…ช…ิ้น…ง…าน…เ…ป…็น…ท…่ีเด…ีย…ว…กั…น…ช…่ว…งเ…ว…ล…า
…กา…ร…ท…ด…ส…อบ…เ…ป…็น…เว…ล…า…เด…ีย…ว…กัน……น…อ…ก…จา…ก…น…้ีค…ว…รใ…ช…้เค…ร…ื่อ…งม…ือ…ท…ี่ไ…ด้ม…า…ต…ร…ฐ…าน…ใ…น…ก…าร…ว…ัด…ค…่า
…ต่า…ง…ๆ………………………………………………………………………………………………………………………

แบบประเมนิ ตนเองหลังเรียน

1. นาขอ้ ความต่อไปนี้เตมิ ในชอ่ งวา่ งของผังมโนทศั นใ์ หถ้ ูกตอ้ งและ
ครบถว้ น (เลอื กตอบไดม้ ากกวา่ 1 คา)

การถ่ายโอนความรอ้ น การนาความร้อน การพาความรอ้ น
การแผ่รงั สีความรอ้ น

อาศยั ตัวกลาง ไมอ่ าศยั ตัวกลาง ของแข็ง ของเหลว แก๊ส

การถา่ ยโอนความร้อน

การนาความ การพาความ การแผ่รงั สี
รอ้ น ร้อน ความรอ้ น

อาศยั อาศัย อาศัยตัวกลาง
ตวั กลาง ตัวกลาง

ของแข็ง ของเหลว
แกส๊

2. การปง้ิ แปง้ ขนมปงั ซึ่งดา้ นล่างมถี า่ นไมต้ ิดไฟอยู่ ดังรูป ความรอ้ นจากการ
เผาไหม้ถ่านไม้จะถ่ายโอนไปสู่บรเิ วณใดบ้างและถา่ ยโอนไปได้อย่างไรบ้าง จง
วาดภาพประกอบและเขยี นอธบิ าย

ความรอ้ นถ่ายโอนจากถ่านไม้ทีต่ ดิ ไฟไปยังแป้งขนมปงั และตะแกรงท่ีอยดู่ ้านบน โดย
การพาความร้อนซง่ึ มีอากาศเปน็ ตวั กลาง นอกจากนค้ี วามร้อนจะถ่ายโอนผ่านตะแกรง
ปิ้งซึ่งเป็นของแขง็ โดยการนาความร้อนไปยงั แป้งขนมปัง อกี ท้ังความรอ้ นจากถา่ นไม้น้ี
ยังสามารถแผ่รงั สคี วามรอ้ นไปยงั ตะแกรง และแป้งขนมปังไดด้ ้วย

3. การสวมเสื้อกันหนาวในฤดูหนาวทาให้ร่างกายอบอุ่น นักเรียนคิดว่า
เหตกุ ารณด์ ังกลา่ ว เก่ยี วข้องกบั การถา่ ยโอนความร้อนหรอื ไม่ อยา่ งไร

เม่ือไม่สวมเสื้อกันหนาว ร่างกายมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศ ความร้อนจาก
ร่างกายจึงถ่ายโอนไปยังอากาศที่อยู่รอบ ๆ โดยการแผ่รังสีความร้อน
นอกจากน้ีอากาศรอบตัวก็พาความร้อนออกจากร่างกายด้วยดังน้ันการสวม
เสือ้ กันหนาวจงึ ชว่ ยป้องกันการแผร่ ังสีความรอ้ นออกจากร่างกาย รวมทั้งลด
การเคลอื่ นที่ของอากาศซงึ่ จะพาความรอ้ นออกจากร่างกายดว้ ย การสวมเส้อื
กนั หนาวจึงทาใหร้ า่ งกายอบอุ่นได้

4. ในงานแข่งขันแกะสลักก้อนน้าแข็งบนยอดเขาสูงแห่งหนึ่งในคืนของฤดู
หนาว ซึ่งมีอุณหภูมิ -2 องศาเซลเซียสผู้เข้าแข่งขันคนหน่ึงแกะสลักก้อน
น้าแขง็ เปน็ รปู หญงิ สาว เมอ่ื ผลงานเสร็จแล้วผู้เข้าแข่งขันนาเสื้อคลุมบาง ๆ
คลุมก้อนน้าแข็งท่ีแกะสลักเพื่อทาให้เกิดความสมจริง เมื่อถึงตอนเช้ามืด
ก้อนน้าแข็งรูปหญิงสาวจะเกิดการเปล่ียนแปลงหรือไม่ อย่างไร เพราะเหตุ
ใด

ก้อนน้าแข็งไม่เกดิ การเปลยี่ นแปลง เพราะอุณหภูมิของน้าแขง็ ผา้ คลมุ และ
อากาศภายนอกเท่ากัน การนาเสอ้ื คลมุ ไปคลมุ ก้อนน้าแข็งจงึ ไมไ่ ดช้ ่วยทาให้
กอ้ นน้าแข็งมีอุณหภมู ิสูงขนึ้ เหมอื นกบั ทีค่ นใสเ่ สอ้ื คลุมแลว้ จะอุ่นข้ึน
เนื่องจากคนผลิตพลังงานความร้อนได้ดว้ ยตวั เอง แต่ก้อนนา้ แขง็ ไมส่ ามารถ
ทาได้

5. เม่ือวางแก้วใส่น้าผสมน้าแข็งในห้องท่ีมีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส
ระยะเวลานาน 4 ชั่วโมง น้าในแก้วจะมีอุณหภูมิเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับ
อุณหภูมขิ องอากาศในห้อง เพราะเหตุใด

เมื่อวางแก้วใส่น้าผสมน้าแข็งไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส น้า
ผสมน้าแข็งจะมีอุณหภูมิต่ากว่าอุณหภูมิห้อง ความร้อนจากอากาศภายใน
ห้องจะถ่ายโอนไปยังน้าผสมน้าแข็ง จนทาให้อุณหภูมิของแก้วใส่น้าและน้า
เย็นเพิ่มมากข้ึน เม่ือตั้งไว้เป็นเวลานาน 4 ช่ัวโมง อุณหภูมิของน้าจะเพ่ิม
สูงขนึ้ จนเทา่ กบั อุณหภมู ิของหอ้ ง เกดิ สมดุลความรอ้ น

6. นาแก้วนา้ มวล 170 กรัม อุณหภูมิ 28 องศาเซลเซียส ใส่น้าร้อนมวล 320
กรัม อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ความร้อนมีการถ่ายโอนอย่างไร ปริมาณ
ความร้อนท่ีถ่ายโอนเป็นกี่แคลอรี (ความร้อนจาเพาะของแก้วเท่ากับ 0.20
แคลอรี/กรัมองศาเซลเซียส และความร้อนจาเพาะของน้าเท่ากับ 1 แคลอรี/
กรมั องศาเซลเซียส)

มวลของแกว้ นา้ = 170 g อุณหภูมิของแกว้ น้า = 28 C
มวลของนา้ รอ้ น = 320 g อณุ หภมู ิของน้ารอ้ น = 80 C
ความร้อนจาเพาะของแก้วเทา่ กับ 0.20 cal/g C
ความรอ้ นจาเพาะของน้าเท่ากบั 1 cal/g C
อุณหภมู ิเมอ่ื สมดุลความรอ้ น = X C

ปรมิ าณความรอ้ นท่นี ้าสูญเสยี ไป
Q = m1c (Δt)
Q = 320 x 1 x (80 - X)
Q = 25,600 - 320X cal

ปริมาณความรอ้ นท่แี ก้วน้าได้รบั
Q = m2c (Δt)
Q = 170 x 0.20 x (X - 28)
Q = 34X – 952 cal

จากความสัมพันธ์ 34X – 952 cal
Q สูญเสีย = Q ไดร้ บั 34X + 320X
25,600 - 320X = 354X
25,600 + 952 = 75 °C
26,552 =
X=

อณุ หภมู ิขณะสมดลุ ความร้อนเทา่ กบั 75 องศาเซลเซยี ส
ปรมิ าณความรอ้ นท่ีถา่ ยโอนระหวา่ งสสารจนสมดลุ ความร้อน
คานวณได้จากสมการ
Q = m1c (Δt)
Q = 320 x 1 x (80 - X)
Q = 25,600 - 320X
Q = 25,600 – 320(75) = 25,600 – 24,000 = 1,600 cal

เพราะฉะนนั้ นา้ รอ้ นที่มีอุณหภูมสิ ูงกวา่ จะถา่ ยโอนความรอ้ นให้แก่แก้วนา้ ที่
มอี ุณหภูมติ า่ กว่าจนกระท่ังสมดุลความรอ้ นปรมิ าณความร้อนท่ถี ่ายโอน
ระหวา่ งสสารทง้ั สองเทา่ กบั 1,600 แคลอรี

7. ขอ้ แนะนาประการหนง่ึ ในการใชต้ ู้เยน็ คอื ไมค่ วรนาของทีย่ ังรอ้ นอยแู่ ช่ในตู้เยน็ เพราะ
เป็นการสนิ้ เปลืองพลงั งานไฟฟ้า นักเรยี นเห็นดว้ ยหรือไม่ เพราะเหตุใด จงอธิบายโดยใช้
หลักการของสมดลุ ความร้อน

เห็นด้วย เพราะ เม่ือนาอาหารทยี่ ังรอ้ นอยไู่ ปแชใ่ นตเู้ ยน็ ความ
ร้อนจะถ่ายโอนจากอาหารไปยังอากาศภายในตเู้ ย็นซง่ึ มีอุณหภูมิ
ต่ากวา่ จนทาใหเ้ กิดสมดลุ ความร้อน จงึ มีผลทาใหอ้ ากาศภายใน
ต้เู ยน็ มอี ณุ หภมู เิ พิ่มขนึ้ เม่ืออุณหภูมิภายในตู้เยน็ สงู กว่าคา่
อุณหภูมิทตี่ ้ังไว้ ต้เู ย็นจะต้องทางานหนักมากขึ้น และตอ้ งใช้
พลังงานไฟฟา้ เพ่ิมขึ้น เพ่อื ทาให้อุณหภูมิภายในตเู้ ยน็ ตา่ ลงอกี ครัง้
จึงถอื ไดว้ ่าการแช่อาหารทยี่ ังรอ้ นในตู้เย็นทาใหส้ ิน้ เปลอื งพลังงาน
ไฟฟ้า

เฉลยแบบฝึกหัดท้ายหนว่ ย

1. ข้อใดต่อไปนถี้ ูกต้อง *
ก. อนภุ าคของสสารทุกสถานะจะเคล่อื นท่ไี ดอ้ ย่างอิสระตลอดเวลา
ข. แรงยึดเหนย่ี วระหวา่ งอนุภาคของแก๊สน้อยมาก ทาให้แก๊สฟุ้งกระจายไดอ้ ย่าง
อิสระ
ค. ของเหลวและแก๊สสามารถเปลีย่ นแปลงรูปร่างได้ตามภาชนะท่บี รรจุ และมี
ปรมิ าตรไม่คงท่ี
ง. สสารชนดิ หนงึ่ ในสถานะของแข็งและของเหลว ทป่ี รมิ าตรเท่ากนั จะมีจานวน
อนุภาคเทา่ กัน

2. ข้อใดตอ่ ไปน้ีถกู ต้อง *
ก. เมอ่ื เพมิ่ ความร้อนท่ใี หแ้ กส่ สารขณะสสารเปลยี่ นสถานะ อุณหภูมขิ องสสาร
จะยงั คงเพม่ิ ขึ้นดว้ ยอตั ราท่คี งที่
ข. เมือ่ ให้ความร้อนปรมิ าณเทา่ กันแก่น้าท่ีมอี ุณหภมู ิเท่ากนั ที่บรรจเุ ต็มภาชนะ
ขนาดเลก็ และขนาดใหญ่ น้าในภาชนะขนาดใหญ่จะเดือดกอ่ นนา้ ในภาชนะ
ขนาดเล็ก
ค. แก้วมีความร้อนจาเพาะน้อยกวา่ นา้ เมื่อให้ความรอ้ นปรมิ าณเท่ากันแก่แก้ว
และน้าที่มมี วลเท่ากนั ทีเ่ วลาเทา่ ๆ กันแก้วจะมีอุณหภมู ิสงู กว่านา้
ง. ความร้อนจาเพาะของน้าเป็น 4.2 จลู ตอ่ กรมั องศาเซลเซยี ส หมายความว่า
เม่อื ให้ความรอ้ นแก่น้า 1 กรมั จานวน 4.2 จูล น้าจะมีอณุ หภมู เิ พ่ิมขน้ึ 4.2
องศาเซลเซยี ส

3. นา้ ร้อนปริมาตร 1 ลิตร อุณหภมู ิ 60 องศาเซลเซียส ปลอ่ ยท้งิ ไวจ้ นมี
อณุ หภูมิเทา่ กับอณุ หภมู ิหอ้ งนา้ จะได้รบั หรอื สญู เสียความร้อนไปเทา่ ใด (น้า
มีความร้อนจาเพาะ เท่ากบั 1 แคลอร/ี กรัม องศาเซลเซียส และ
อณุ หภูมิหอ้ งมคี า่ ประมาณ 30 องศาเซลเซยี ส) *
ก. นา้ ได้รบั ความรอ้ น 30 แคลอรี
ข. นา้ สญู เสียความรอ้ น 30 แคลอรี
ค. น้าไดร้ บั ความรอ้ น 30 กโิ ลแคลอรี
ง. น้าสูญเสยี ความรอ้ น 30 กโิ ลแคลอรี

4. พิจารณาขอ้ ความตอ่ ไปนี้
1. เมอื่ แกส๊ ไดร้ บั ความร้อน อณุ หภมู เิ พ่มิ ขน้ึ แกส๊ เกดิ การขยายตวั
2. เมอื่ ของเหลวสญู เสียความร้อน อนุภาคมพี ลังงานลดลง
ของเหลวเกดิ การหดตวั
3. เมื่อของแข็งไดร้ ับความรอ้ น อนุภาคมีพลังงานเพิ่มขน้ึ แรงยดึ
เหนี่ยวระหว่างอนภุ าคเพ่ิมขึ้น

ขอ้ ใดถูกตอ้ ง *
ก. 1 และ 2 ข. 1 และ 3
ค. 2 และ 3 ง. 1 2 และ 3

5. พจิ ารณาข้อมูลต่อไปนีข้ ้อใดถูกต้อง *

จากกราฟสารชนิดนี้มจี ดุ หลอมเหลวกี่องศาเซลเซยี ส *
ก. 30 ข. 50 ค. 60 ง. 90

6. เม่อื ให้ความรอ้ นแก่แทง่ เหล็ก แท่งเหลก็ จะขยายตัว ข้อใดอธบิ ายการ
เปลย่ี นแปลงระดบั อนุภาคของแท่งเหล็ก เมือ่
ได้รบั ความร้อนไดถ้ ูกตอ้ ง
ก. อนภุ าคของแทง่ เหล็กมีขนาดใหญข่ นึ้
ข. อนภุ าคของแทง่ เหลก็ มจี านวนเพิ่มขน้ึ
ค. อนุภาคของแท่งเหล็กอยหู่ า่ งกันมากขน้ึ
ง. อนภุ าคของแท่งเหล็กมีแรงยดึ เหน่ยี วระหวา่ งอนุภาคเพม่ิ ขน้ึ

7. ตอ้ งการเปลี่ยนนา้ แขง็ มวล 10 กรัม อุณหภูมิ -10 องศาเซลเซยี ส ให้

กลายเปน็ นา้ ท่ีเริม่ เดือด ต้องใชค้ วามรอ้ น

เท่าใด *(ความร้อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของน้าเท่ากับ 80

แคลอรี/กรัม ความร้อนแฝงจาเพาะของการกลายเป็นไอของนา้ เทา่ กบั

540 แคลอรี/กรมั ความรอ้ นจาเพาะของนา้ แข็งนา้ และไอน้าเทา่ กบั 0.5 1

และ 0.5 แคลอร/ี กรัม องศาเซลเซยี ส ตามลาดบั )

ก. 1,850 แคลอรี ข. 5,400 แคลอรี

ค. 6,200 แคลอรี ง. 7,250 แคลอรี

8. ข้อใดถกู ต้องเกีย่ วกับการถา่ ยโอนความร้อน *
ก. การแผ่รงั สคี วามร้อนเปน็ การถา่ ยโอนความร้อนที่ต้องอาศยั ตวั กลาง
ข. การนาความร้อนเปน็ การถา่ ยโอนความรอ้ นจากการสน่ั ตอ่ ๆ กนั ของ
อนภุ าคตวั กลาง
ค. การนาความร้อนเกดิ ขึ้นกบั ตัวกลางทเ่ี ป็นของแขง็ เท่านนั้ เพราะอนภุ าค
เรียงตัวชิดติดกัน
ง. การพาความรอ้ นสามารถเกดิ ขึ้นกับตัวกลางทเี่ ปน็ ของแขง็ ได้ เพราะ
อนภุ าคของแข็งเคลือ่ นทไ่ี ด้อยา่ งอสิ ระ

9. ข้อใดไมถ่ กู ตอ้ งเกี่ยวกับการถา่ ยโอนความร้อน *
ก. การปรุงอาหารดว้ ยการนึ่ง อาหารจะได้รับความร้อนจากการพาความ
ร้อนของไอน้า
ข. การปูวัสดุปอ้ งกนั ความร้อนใตห้ ลังคาบา้ น คนในบา้ นจะได้รับความรอ้ น
จากการแผ่รงั สคี วามรอ้ นนอ้ ยลง
ค. นักเดนิ ทางถกู พายุทรายพัดใส่ นกั เดินทางไดร้ ับความรอ้ นจากการพา
ความร้อนของเมด็ ทราย
ง. ชาวบา้ นน่งั ผงิ ไฟอยใู่ ต้ลมในวนั ทีล่ มหนาวพัดมา ชาวบ้านไดร้ บั ความ
ร้อนจากการแผ่รังสีความรอ้ นและการพาความรอ้ น

10. นาน้าเดอื ด 100 มลิ ลิลติ ร ใสล่ งในแกว้ มวล 200 กรัม ท่อี ณุ หภมู หิ ้อง
เม่ือเกดิ สมดุลความร้อนระหว่างนา้ และแกว้ อุณหภมู สิ ุดท้ายของน้าจะมคี ่า
เทา่ ใด * (อุณหภมู ิห้องมคี ่าเทา่ กับ 30 องศาเซลเซยี ส ความร้อนจาเพาะ
ของน้าเทา่ กบั
1 แคลอรี/กรมั องศาเซลเซียส และความรอ้ นจาเพาะของแกว้ เท่ากบั 0.2
แคลอร/ี กรมั องศาเซลเซียส) *
ก. 65 องศาเซลเซยี ส
ข. 80 องศาเซลเซยี ส
ค. 100 องศาเซลเซยี ส
ง. 130 องศาเซลเซียส ชาวบ้านได้รับความร้อนจากการแผร่ ังสีความรอ้ น
และการพาความร้อน