เอกสารประกอบการเรียนเรื่องแก๊สและสมบัติของแก๊ส

ตรงกับอุณหภมู ิของอากาศ ดังนั้น
นเส้นตรง

50

5. วธิ ีทากจิ กรรม :

เขียนกราฟแสดง
ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตร
(แกน y) และอุณหภูมิของแก๊ส
(แกน x) จากข้อมูลการทดลองวัด
ปรมิ าตรของแก๊สชนิดหน่งึ ณ
อุณหภูมติ ่าง ๆ ทีค่ วามดัน
และจานวนโมลคงที่ต่อไปนี้

51

6. ผลการทากิจกรรม :

กราฟความสัมพนั ธ์
ระหว่างปรมิ าตร (แกน y)
และอุณหภูมิของแก๊ส
(แกน x) จากข้อมลู
การทดลองวดั ปริมาตรแกส๊
ทีอ่ ุณหภูมิต่างๆ ที่ความดัน
และจานวนโมลคงที่
เปน็ ดังนี้

52



53

7. ตอบคาถามทา้ ยกิจกรรม

1. กราฟที่ไดม้ ีลักษณะมลี ักษณะอย่างไร
(เป็นเส้นตรง โดยมีจุดตัดแกน y ที่ 1

พบวา่ มีคา่ เท่ากับ 0.39)
2. สมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปร

(y = 0.39x + 106)
3. จุดตัดแกน x เป็นเทา่ ใด และที่จุดนีแ้ ก

(เสน้ กราฟตัดแกน xทีป่ ระมาณ -273
เท่ากับ 0 mL)

106 mL เมื่อหาความชันของ เสน้ กราฟ

ริมาตรและอุณหภมู ขิ องแก๊ส เป็นอย่างไร

กส๊ มีปรมิ าตรเทา่ ใด
3 °C ซ่ึงเปน็ อุณหภูมทิ ีแ่ กส๊ มีปรมิ าตร

54

8. วเิ คราะห์ผลการทดลอง :

กราฟทีไ่ ด้มีลักษณะเปน็ เสน้ ตร
เมื่อหาความชันของ เส้นกราฟพบวา่ มีค
ของความสัมพันธร์ ะหวา่ งปรมิ าตรและ

y = 0.39x + 106
เมื่อลากเส้นตอ่ กราฟไปจนตัดแกน x
-273 °C ซ่งึ เป็น อุณหภูมิที่แก๊สมปี ริมา

รง โดยมีจุดตัดแกน y ที่ 106 mL
คา่ เท่ากับ 0.39 และสมการเส้นตรง
อุณหภูมขิ องแกส๊ เป็นดังนี้

พบวา่ เส้นกราฟตัดทีป่ ระมาณ
าตรเทา่ กบั 0 mL

55

9. สรุปผลการทดลอง

ความสัมพันธร์ ะหวา่ งปรมิ
เส้นตรง มีสมการแสดง
ความสัมพันธด์ ังนี้ y = 0.39x + 10

มาตรและอุณหภูมิของแกส๊ ไดก้ ราฟ
06 ซึ่งมีจุดตัดแกน x ที่ -273 °C

56

จากกิจกรรมจะเห็นว่า สามาร
ไดจ้ ากจุดทีเ่ สน้ กราฟตัดแกน x ซ่ึงสอด
(absolute zero) หรือ 0 เคลวิน (K) ท
Thomson) หรือลอร์ดเคลวนิ (Lord Kel
ความสัมพันธ์ระหวา่ งอณุ หภูมใิ นหน่วยอ

T(K) = 273.1

รถหาอุณหภมู ทิ แ่ี กส๊ มีปริมาตรเป็นศูนย์
ดคลอ้ งกับอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์
ที่เสนอโดยวลิ เลียม ทอมสัน (William
lvin) และมีคา่ เท่ากับ -273.15 C
องศาเซลเซียสและเคลวนิ เป็นดังนี้

15 + T(°C)

57

คาถามชวนคิด

Q. จากตารางขอ้ มูลในกิจกรรม 7
ระหวา่ งปรมิ าตรและอณุ หภูมิของแ
เคลวนิ แตกต่างกันอยา่ งไร

(อัตราสว่ นระหวา่ งปรมิ าต
องศาเซลเซียสจะได้คา่ ไมค่ งที่ แต
อุณหภมู ิของแก๊สในหนว่ ยเคลวนิ จ

7.3 นักเรียนคิดว่า อัตราส่วน
แกส๊ ในหน่วยองศาเซลเซียสหรือ

ตรและอุณหภูมขิ องแกส๊ ในหน่วย
ต่อัตราสว่ นระหว่างปรมิ าตรและ
จะได้ค่าคงท)ี่

58

กฎของชาร์ล (C

“เมือ่ ความดันและมวลของแก๊สคงท
แก๊สจะแปรผันตรงกับอณุ หภมู

1 atm 1 atm

เพิม่ ปรมิ าตร

ลดปรมิ าตร V = 1.0 L

V = 0.5 L

T = 200 K T = 400 K

Charle ’s Law)

ที่ ปรมิ าตรของ
มเิ คลวนิ ”

ชาก-อาแลกซองดร์-เซซา ชาร์ล
(Jacques-Alexandre-César Charles)

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรัง่ เศส 59

กฎของชารล์ (C

“เมือ่ ความดันและ
ปรมิ าตรของแกส๊ จะแปรผ

V
V/T =
V1/T1=V2/T2=

Charle ’s Law)

ะมวลของแกส๊ คงที่
ผันตรงกับอุณหภมู เิ คลวนิ ”

T
k
=…..Vn/Tn

60

Ex.3 แกส๊ ไนโตรเจน (N2) ในกระบอกส
อุณหภูมิ 373 เคลวนิ เมื่อทาให้อณหภูม

ของแกส๊ ไมเ่ ปลีย่ นแปลง ปรมิ าตรสุดทา้

สูบปิด ปริมาตร 250 มิลลิลติ ร ที่
มลิ ดลงเป็น 273 เคลวิน โดยความดัน
ายของแก๊สเป็นเทา่ ใด

61

Ex.5 แกส๊ ชนดิ หนึ่งมีความดัน 1 บรรยา
ภาชนะทีย่ ืดหยุ่นได้ เมื่อนาภาชนะบร
เดือด ปรมิ าตรของแกส๊ จะขยายตัวจ
โดยที่ความดันคงที่ อุณหภูมสิ ุดท้ายข

ากาศ อณุ หภูมิ 2 C บรรจุไว้ใน
รรจุแกส๊ นีไ้ ปจุม่ ลงของเหลวทีก่ าลัง
จาก 70 cm3 เป็น 90 cm3
ของแกส๊ เปน็ เทา่ ใด

62

T.3 แกส๊ ชนดิ หนงึ่ มีความดัน 1 บรรยาก
ทีย่ ืดหยุ่นได้ เมื่อนาภาชนะบรรจุแกส๊
ปรมิ าตรของแกส๊ จะขยายตัวจาก 70
คงที่ อุณหภูมสิ ุดทา้ ยของแกส๊ เป็นเท

กาศ อณุ หภูมิ 0 C บรรจุไวใ้ นภาชนะ
สนีไ้ ปจุม่ ลงของเหลวทีก่ าลังเดอื ด
0 cm3 เป็น 90 cm3 โดยที่ความดัน
ท่าใด

63

กฎของบอยล์ (B

“เมื่ออณุ หภมู แิ ละมวลของแก
จะแปรผกผันกับควา

P1V1 =

Boyle’s Law)

ก๊สคงที่ ปริมาตรของแกส๊ ใดๆ
ามดันของแก๊สนัน้ ๆ”

= P2V2

64

กฎของชาร์ล (C

“เมื่อความดันและมวลของ
แก๊สจะแปรผันตรงก

V1 = V
T1 T

Charle ’s Law)

งแก๊สคงที่ ปริมาตรของ
กับอณุ หภมู เิ คลวนิ ”

V2
T2

65

1. ถ้าตอ้ งการให้แก๊สไฮโดรเจน (H2) ที่อุณ
ลดลงคร่งึ หน่ึงท่ีความดันคงที่ ตอ้ งทาใหอ้ ุณ

ตรวจสอบความเข้าใจ

ณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส มีปริมาตร
ณหภูมขิ องแก๊สเป็นกีอ่ งศาเซลเซียส

66

2. ถา้ บรรจุแกส๊ ฮีเลียมในลูกโปง่ 10.0 ลิตร
แล้วนาลูกโปง่ นี้ ไปไวใ้ นที่ทีม่ ีอุณหภูมิ 57 อ
ถ้ากาหนดใหค้ วามดันภายในลูกโป่งคงที่

ตรวจสอบความเข้าใจ

ร ทีอ่ ณุ หภูมิ 27 องศาเซลเซียส
องศาเซลเซียส ลูกโป่งจะมีขนาดเท่าใด

67

7.1.3 ความสัมพัน
และอุณหภ

นธร์ ะหว่างความดัน
ภูมิของแก๊ส

68

พิจารณาข้อความท่รี ะบุบ
เปลวไฟหรอื ทีม่ อี ุณหภูมิสูง ในรูป

บนกระป๋องสเปรย์ที่หา้ มวางใกล้
ป 7.5

69

พจิ ารณาข้อความท่รี ะบุบ
เปลวไฟหรอื ที่มอี ุณหภูมิสูง ในรูป

คว
การระเบิด

(ค
จะสูงมากก

บนกระป๋องสเปรยท์ ี่หา้ มวางใกล้
ป 7.5

วามดันภายในกระป๋องสเปรยก์ อ่ น
ดจะเป็นอย่างไร
ความดันของแกส๊ ในกระป๋องสเปรย์
กอ่ นการระเบดิ )

70

หากนากระปอ๋ งสเปรยซ์ ง่ึ
ไฟจะทาให้อุณหภมู ขิ องแก๊สภายใ
ชาร์ลแกส๊ ควรมีปริมาตรเพม่ิ ขน้ึ
ไม่สามารถขยายตัวได้ ดังนั้น คว
จนอาจทาให้เกิดการระเบดิ ได้ เน
ภายในกระปอ้ งคงที่ ดังนัน้ ควา
ความสัมพันธก์ ัน

งมีแก๊สบรรจุอยู่วางไวใ้ กล้เปลว
ในกระป๋องสูงข้นึ ซง่ึ ตามกฎของ
แตเ่ นื่องจากผนังกระป๋องสเปรย์
วามดันภายในกระปอ๋ งจงึ เพม่ิ ขึ้น
นื่องจากจานวนโมลของแกส๊
ามดันและอุณหภูมขิ องแก็สจงึ มี

71

ตาราง 7.2 ความดัน อุณหภูมิ และอตั ราสว่ น
และจานวนโมลของแก๊สคงท่ี

ความดนั (P) อณุ หภมู ิ (T)
mmHg (C) K
0 273
703 20 293
753 40 313
805 60 333
856 80 353
908 100 373
959

นความดันตอ่ อณุ หภูมิ เมือ่ ปรมิ าตร

P/T
mmHg/C mmHg/K
3
3
3
3
3
3 72

ตาราง 7.2 ความดัน อุณหภูมิ และอตั ราสว่ น
และจานวนโมลของแก๊สคงท่ี

ความดนั (P) อณุ หภมู ิ (T)
mmHg (C) K
0 273
703 20 293
553 40 313
805 60 333
856 80 353
908 100 373
959

นความดันตอ่ อณุ หภูมิ เมื่อปรมิ าตร

P/T
mmHg/C mmHg/K
3 - 2.57
3 38 2.57
3 20 2.57
3 14 2.57
3 11 2.57
3 9.6 2.57 73

อัตราสว่ นระหว่างความด
ค่าคงที่ แสดงว่า ความดันแปรผ
เคลวนิ ซ่ึงความสัมพันธน์ ีเ้ รียกว

ดันกับอุณหภมู ิในหนว่ ยเคลวนิ เปน็
ผันตามอุณหภมู ิในหน่วย
ว่า กฎของเกย์-ลสู แซก

74

กฎของเกย์-ลสู แซก (

“เมื่อปริมาตรและ
ความดันจะแปรผันตร

1.0 L 1.0 L

เพ่ิมอณุ หภมู ิ 2a
300 K
1 atm ลดอุณหภมู ิ
150 K