หน่วยท่ี 2
หน่วย (Unit)
มาตราวดั ทางเทอร์โมไดนามิกส์
◼ มาตรวดั ทางเทอร์โมไดนามิกส์ มีหลายมาตรา เช่น ระบบ
องั กฤษ ระบบเมตริก และ ระบบ เอส.ไอ.
หน่วยพ้ืนฐานของระบบองั กฤษและระบบ เอส.ไอ.
ปริมาณ มาตราองั กฤษ มาตรวดั เอส.ไอ.
มวล (Mass) ปอนด(์ lb) กิโลกรัม (kg)
ความยาว (Length) ฟตุ (ft) เมตร(m)
เวลา (Time) วินาที (s) วินาที(s)
หน่วยเมตริกที่สมั พนั ธก์ บั หน่วย เอส.ไอ
ปริมาณ หน่วยวดั สัญญลกั ษณ์
ความยาว เมตร(Meter) m
กิโลกรัม(Kilogram) kg
มวล วนิ าที (Second) s
แอมแปร์ร ( Ampere) A
เวลา เคลวิน (Kelvin) K
กระแสไฟฟ้า โมล (Mole) Mol
เคลเดลลา (Candela) cd
อุณหภูมิ
ปริมาณของสาร
ความเขม้ ของการส่องสวา่ ง
หน่วยอ่ืนท่ีใชใ้ นระบบ เอส.ไอ
ปริมาณ หน่วยวดั สัญญลกั ษณ์
แรง นิวตนั N
งาน,พลงั งาน จูล J
ความร้อน จูล J
ปริมาตร
ลูกบาศกเ์ มตร m3
กาลงั งาน ลิตร
แรงบิด วตั ต์ L
ความดนั W
นิวตนั -เมตร N.m
ปาสคาล Pa
คาอุปสรรค (Prefixes)
ตวั คูณ ยกกาลงั ของ 10 คาอุปสรรค สญั ญลกั ษณ์
เทรา(tera) T
1012 1000 000 000 000 จิกะ(Giga) G
เมกกะ(Mega) M
109 1000 000 000 กิโล(kilo) k
เซ็นติ(centi) c
106 1000 000 มิลลิ(milli) m
103 1000 ไมโคร(micro) ų
นาน(nano) N
10−2 0.01 พโิ ก(pico) p
10−3 0.001
10−6 0.000 001
10−9 0.000 000 001
0.000 000 000 001
10−12
การแปลงหน่วย
◼ โดยใชต้ วั แปลงหน่วย
◼ หน่วยความยาว
◼ โจทย์ จงแปลงความยาว 2.5 km ใหเ้ ป็น mm
วธิ ีทา ข้นั ที่ 1 แปลง Km ใหเ้ ป็น m
ข้นั ท่ี 2 แปลง m ใหเ้ ป็น mm
2.5Km = 2.5 Km 1000 m 1000 m.m
1Km 1m
= 2500000 m.m
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยความยาว
◼ หน่วยความยาว
◼ โจทย์ จงแปลง 3 ft ใหเ้ ป็น mm
วธิ ีทา
3 ft = 3 ft 30.48 cm 10 m.m
1ft 1 cm
= 3 30.48 10 = 914.40 m.m
การแปลงหน่วยพ้ืนท่ี
1m
1m
จากรูป พ้นื ที่ = 1 m x 1m m2
1 m2
=1
= 100 cm100 cm
= (100)2 cm2
1 m2 = 100 0 mm 1000 mm
= (1000)2 mm2
= 106 m.m2
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยพ้ืนที่
◼ การแปลงหน่วยพ้นื ที่
◼ โจทย์ จงแปลงพ้นื ที่ 1 mเป2็ น in 2
1m2 = 1 m2 (100) 2 cm2 1 in 2
1m 2 (2.54)2
cm2
= 1002
2.542
= 1550 in 2
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยพ้นื ที่
◼ การแปลงหน่วยพ้ืนที่ ft 2
◼ โจทย์ จงแปลงพ้นื ที่ 5 mเป2็น
วธิ ีทา
5 m2 = 5 m2 (100) 2 cm2 1 ft 2
1m 2 (308)2 cm2
= 51002
30.482
= 53.81 in 2
การแปลงหน่วยปริมาตร
◼ จาก ปริมาตร = กวา้ ง x ยาว x สูง
1 m3 = 1m 1m 1m
= (1)3 m3
1 m3 = 100 cm100 cm 100 cm
= (100)3 cm3
1 m3 = 1000 L
1L = 1000 cm3 3.78 L = 1 gal
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยปริมาตร
◼ โจทย์ จงเปลี่ยนปริมาตร 5 m3 เป็ น cm3
◼ วธิ ีทา 5 m3 = 5 m3 (100)3 cm3
1m3
= 51003
= 5000000 cm3
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยปริมาตร
◼ โจทย์ จงเปลี่ยนปริมาตร 1 m3 เป็น gal
1 m3 = 1m3 (1000) L 1 gal L
1m3 (3.78)
= 1000
3.78
= 264.55 gal
การแปลงหน่วยความดนั
◼ ตวั แปลงหน่วยความดนั
(Conversion factor)
1 atm = 1.013 bar
= 1.013 105
103 =lb 101.3 N , Pa
m2
in 2
= 14.7 Kg
cm2
= 1.033
= 760 mm-Hg
= 29.92 in-Hg
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยความดนั
◼ โจทย์ จงเปล่ียนความดนั 5 bar
เป็น KPa
วธิ ีทา 5 bar = 5 105
103
KPa
= 500 KPa
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยความดนั
◼ โจทย์ จงเปล่ียนความดนั 20 bar
เป็น MPa
วธิ ีทา
2 bar = 2 105
106 MPa
= 0.2 MPa
การแปลงหน่วยความดนั
◼ โจทย์ จงเปลี่ยนความดนั 30 inlbเป2 ็น bar
วิธีทา
lb 30 lb 1.013bar
30 in 2 in 2
=
lb
14.7 in 2
= 301.013 bar
14.7
= 2.14 bar
ตวั อยา่ งการแปลงหน่วยความดนั
◼ โจทย์ : จงเปลี่ยนความดนั 2 bar
เป็น mm-Hg
วิธีทา
2 bar = 2 bar 760 mm - Hg
1.013 bar
= 2760 mm - Hg
1.013
= 1500.43 mm - Hg
ทดสอบการแปลงหน่วยความดนั
◼ 1. จงเปลี่ยนความดนั 30 bar เป็น MPa
◼ 2. จงเปล่ียนความดนั 740 mm-Hg เป็น bar และ KPa
คาตอบ 105
106
◼ 1. วิธีทา 30 bar = 30 MPa
= 3 MPa
740 mm - Hg = 740 mm - Hg 1.013 bar
760 mm - Hg
2. วธิ ีทา
= 7401.013 bar
760
= bar
การแปลงหน่วยจากการแทนค่าในสูตร
◼ การคานวณทางดา้ นวิศวกรรม จะเป็นการคานวณจากสูตรเป็นส่วนใหญ่
ดงั น้นั หน่วยที่ไดจ้ ากการคานวณจะตอ้ งนามาตอบทุกคร้ัง และจะตอ้ งตดั
ทอนหน่วยใหเ้ หลือนอ้ ยที่สุด หรือใหไ้ ดห้ น่วยตามที่โจทยต์ อ้ งการ
ตวั อยา่ งหน่วยท่ีไดจ้ ากการแทนค่าในสูตร
◼ โจทย์ ถา้ วตั ถุมีมวล 2 kg จะมีน้าหนกั เท่าใด Kg. m
วธิ ีทา จากสมการ W = mg s2
แทนคา่ = 2 x 9.81
= 19.62 N
ตวั อยา่ งหน่วยที่ไดจ้ ากการแทนค่าในสูตร
◼ โจทย์ วตั ถุมวล 30 Kg เคล่ือนที่ดว้ ยอตั ราเร่ง 3 smจ2ง
คานวณหาแรง
วิธีทา จาก F = ma
แทนคา่ = 30 x 3 Kg. m
s2
= 90 N
การแปลงค่าหน่วยจากการแทนค่าในสูตร
◼ โจทย์ จงหางานเม่ือออกแรง 30 N ทาใหว้ ตั ถุเคล่ือนที่ไดร้ ะยะทาง
2m
วิธีทา จากสมการ งาน = แรง x ระยะทาง
แทนค่า = 30 x 2 N.m
= 60 J
การแปลงหน่วยจากการแทนค่าสูตร
◼ โจทย์ จงหากาลงั ที่เกิดข้ึนเม่ือออกแรง 20 N ทาใหว้ ตั ถุเคล่ือนท่ีไป
ไปไดร้ ะยะทาง 5 m ภายในเวลา 2 วนิ าที
วธิ ีทา
จาก กาลงั = งาน / เวลา
= (20 x 5) /(2 x 60) Nm/s = J/s = w
= 0.833 W
ตวั คงที่ที่ควรทราบ = ......2.54....... เซ็นติเมตร(cm) m
= ......30.48.......เซ็นติเมตร(cm) Kg. s2
◼ 1. 1 นิ้ว (in) = ......1000...... ลูกบาศกเ์ ซ็นติเมตร
◼ 2. 1 ฟตุ (ft) = ........1............ก.ก.-ม/วนิ าที2
◼ 3. 1 ลิตร(L) = ......1000……..... ลิตร
◼ 4. 1 นิวตนั (N) = ................1. 0น5ิวตนั ต่อตารางเมตร
◼ 5. 1 ลูกบาศกเ์ มตร( m3) = ......1.013......... บาร์(bar)
◼ 6. 1 บาร์(bar) .......101.3........ kPa
◼ 7. 1 บรรยากาศ(atm) = ......746........ วตั ต(์ w)
◼ 8. 1 บรรยากาศ(atm) = .........1......… วตั ต์ (W)
◼ 9. 1 แรงมา้ (HP)
◼ 10 1 จูล/วนิ าที(J/s) =