โครงงานคอมพิวเตอร์

โครงงานคอมพิวเตอร์ เรื่อง เซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ เสนอ คุณครู ชุติพงษ์ พันธุ์สมบัติ รายงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของวิชาคอมพิวเตอร์ ว32104 ปีการศึกษา 2565 โรงเรียนธาตุนารายณ์วิทยา จัดทำโดย 1.นาย จุลจักร ทิพเขียว เลขที่ 14 ม.5/5 2.นาย ธีรภัทร์ วจีสิงห์ เลขที่24 ม.5/5 3.นาย จักรเพชร แมดมิ่งเหง้า เลขที่ 25 ม.5/5 4.นาย ธีรนัย อุดเลิศ เลขที่ 26 ม.5/5 5.นาย ธีรศักดิ์ สันทัน เลขที่ 27 ม.5/5 6.นาย นนทวัฒน์ ดอกสี เลขที่ 28 ม.5/5

ก กิตติกรรมประกาศ โคตรงานคอมพิวเตอร์เรื่อง เซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ สำเร็จได้ด้วยความร่วมมือของสมาชิกในกลุ่ม และรับการช่วยเหลือและสนับสนุนจากหลายๆท่าน ก่อนอื่นต้องขอขอบคุณคุณครูชุติพงษ์ พันธุ์สม บัตร ที่เป็นที่ปรึกษาโครงงาน ขอขอบคุณ คุณครูนุพิศ อัคพิน ที่ได้ให้ความรู้ คำแนะนำการสร้าง โปรแกรม คณะผู้จัดทำขอขอบพระคุณทุกท่านที่ได้สนับสนุนการทำงานและให้กำลังใจเสมอมาจน โครงงานเซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ ครั้งนี้สำเร็จลุล่วงด้วยดีและความดีอันเกิดจากการศึกษาค้นคว้า ครั้งนี้สมาชิกในกลุ่มขอมอบแด่ผู้มีพรคุณทุกท่าน และขอกราบขอบพระคุณมา ณ โอกาสนี้ ท้ายสุดนี้ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่าโครงงานนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาเซลล์ไฟฟ้าจาก ถ่านผลไม้ ของผู้ที่สนใจ คณะผู้จัดทำ 25 กุมภาพันธ์ 2566

ข หัวข้อโครงงาน : เซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ ประเภทของโครงงาน : โครงงานทฤษฎี ผู้เสนอโครงงาน : 1.นาย จุลจักร ทิพเขียว 2.นาย ธีรภัทร์ วจีสิงห์ 3.นาย จักรเพชร แมดมิ่งเหง้า 4.นาย ธีรนัย อุดเลิศ 5.นาย ธีรศักดิ์ สันทัน 6.นาย นนทวัฒน์ ดอกสี ครูที่ปรึกษาโครงงาน : คุณครูณิณา เมธาวี คุณครูนิตยา ยี่สารพัฒน์ ปีการศึกษา : 2565

ค บทคัดย่อ การศึกษา การเปรียบเทียบปริมาณกระแสไฟฟ้าในผลไม้ มีจุกประสงค์เพื่อเปรียบเทียบการมี กระแสไฟฟ้าในผลไม้2 ชนิด ได้แก่ เลม่อน และแอปเปิล จากนั้นวัดปริมาณไฟฟ้าโดยใช้ตัวนำไฟฟ้า คือ ตะปู จากนั้นวัดค่าปริมาณกระแสไฟฟ้ากระแสตรง มีค่าต่างศักย์ไฟฟ้า 2 โวลต์ จากการทดลอง พบว่า ใช้ผลไม้ทั้ง 2 ชนิดได้แก่ เลม่อน และแอปเปิล มีกระแสไฟฟ้า จากการศึกษาเปรียบเทียบการมี กระแสไฟฟ้าในผลไม้ทั้งสองชนิด จึงสรุปได้ว่าแบตเตอรี่ทำจากโลหะสองประเภทที่แตกต่างกันใน สารละลายที่เป็นกรดในการทดลองนี้ทองแดงและสกรู (เป็นโลหะชุบสังกะสี) เป็นโลหะสองชนิดและ น้ำมะนาวเป็นสารละลายที่เป็นกรดกระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดมีแนวโน้มที่จะสูญเสีย อิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าลดลงเนื่องจากสังกะสีสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าทองแดง ดังนั้น สังกะสี เป็นขั้วลบ (ขั้วลบ) และทองแดงเป็นขั้วบวก (ขั้วบวก) เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับหลอดไฟ LED วงจร จะปิดลง (วงจรปิด หมายถึงสวิตซ์ถูกเปิด) อิเล็กตรอนไหลจากขั้วไฟฟ้าสังกะสีผ่านหลอด LED ไปยัง ขั้วไฟฟ้าทองแดงและหลอดไฟสว่างขึ้น

ง สารบัญ หน้า กิตติกรรมประกาศ ก หัวข้อโครงงาน ข บทคัดย่อ ค สารบัญ ง บทที่ 1 บทนำ 1 ประวัติความเป็นมา 1 วัตุประสงค์ 1 ขอบเขตการศึกษาค้นคว้า 1 วิธีการดำเนินการ 1 ประโยชน์ที่ได้รับ 2 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง 3 มะนาว 3 แอปเปิ้ล 3 กระแสไฟฟ้า 4 การผลิตกระแสไฟฟ้า 5

จ บทที่ 3 วิธีการดำเนินงานศึกษาค้นคว้า 6 วิธีการดำเนินการ 6 เครื่องมือ 6 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 7 ผลไม้(มะนาวและแอปเปิล)สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 7 สามารถน าไฟฟ้าที่ผลิตได้มาใช้ในชีวิตประจ าวันได้ 7 บทที่ 5 สรุป อภิปรายและข้อเสนอแนะ 8 สรุปผลการทดลอง 8 ปัญหาและอุปสรรคในการศึกษาค้นคว้า 8 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา 8 บรรณานุกรม

1 บทที่1 บทนำ 1. ที่มาและความสำคัญของโครงงาน ไฟฟ้าเป็นพลังงานที่มีความสำคัญในชีวิตประจำวันของมนุษย์เป็นอย่างมากใน ปัจจุบัน ซึ่งการผลิตไฟฟ้าสามารถทำได้ในหลายรูปแบบ ทั้งจาก การผลิตไฟฟ้าจากการเหนี่ยวน ทาง แม่เหล็กไฟฟ้า เช่น การผลิตไฟฟ้าจากเขื่อน กังหันลม เป็นต้น หรือการผลิตไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมี ที่ สามารถทดลองได้ด้วยอุปกรณ์ที่หาได้ง่าย โดยคณะผู้จัดทำจึงทำการจัดทำการทดลองเซลล์ไฟฟ้าจาก ผลไม้ขึ้นเพื่อทดลองว่าผลไม้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้หรือไม่ 2. วัตถุประสงค์ 2.1 เพื่อทดลองว่าผลไม้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้หรือไม่ 2.2 เพื่อทดสอบว่าผลไม้ชนิดไหนบ้างที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ระหว่างมะนาวกับแอปเปิล 2.3 เพื่อหากมีไฟฟ้าจะสามารถใช้กระแสไฟฟ้าได้จริงหรือไม่ 3. ขอบเขต (ระบุขอบเขตของงานที่ทำ) 3.1 สถานที่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ โรงเรียนปัว 3.2 ระยะเวลา สืบค้นเรื่องที่สนใจ 25/02/66 รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง 25-26/02/66 วิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมได้ 26/02/66 จัดทำโครงงาน 28/02/66

2 สรุปผลการทำโครงงาน 28/02/66 3.3 ตัวแปรหรือประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 3.1 ตัวแปรต้น คือ ผลไม้ที่ใช้แต่ละชนิด 3.2 ตัวแปรตาม คือ กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น 4. ประโยชน์ที่ได้รับ 4.1 แอปเปิลและเลม่อนสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 4.2 ทำให้รู้ว่าในผลไม้มีกระแสไฟฟ้าอยู่

3 บทที่2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง ในการศึกษาเรื่องเซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ ผู้จัดทำได้รวบรวมแนวคิดทฤษฎีและหลักการต่างๆจาก เอกสารที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้ เรื่อง การแปรรูปพลังงานไฟฟ้า 2.1 มะนาว มะนาว เป็นไม้ผลชนิดหนึ่ง ผลมีรสเปรี้ยวจัด จัดอยู่ในสกุลส้ม (Citrus) ผลสีเขียว เมื่อสุกจัด จะเป็นสีเหลือง เปลือกบาง ภายในมีเนื้อแบ่งกลีบๆ ชุ่มน้ำมาก นับเป็นผลไม้ที่มีคุณค่า นิยมใช้เป็น เครื่องปรุงรส นอกจากนี้ยังถือว่ามีคุณค่าทางโภชนาการและทางการแพทย์ด้วย มะนาวมีน้ำมันหอม ระเหยที่ให้กลิ่นสดชื่น เพราะมีส่วนประกอบของสารซิโตรเนลลัล (Citronellal) ซิโครเนลลิล อะซี เตต (Citronellyl Acetate) ไลโมนีน (Limonene) ไลนาลูล (Linalool) เทอร์พีนีออล (Terpeneol) ฯลฯ รวมทั้งมีกรดซิตริค (Citric Acid) กรดมาลิก (Malic Acid) และกรด แอสคอร์บิก (Ascorbic Acid) ซึ่งถือเป็นกรดผลไม้ (AHA : Alpha Hydroxy Acids) กลุ่มหนึ่ง 2.2 แอปเปิล แอปเปิลเป็นไม้ยืนต้นขนาดเล็ก ผลัดใบ สูง 3 - 12 เมตร เรือนยอดกว้าง กิ่งหนาแน่น ใบรูป ไข่เรียงสลับ ยาว 5 - 12 ซม. กว้าง 3 - 6 ซม. ก้านใบยาว 2 - 5 ซม. ปลายใบแหลม ขอบใบหยัก คล้ายฟันเลื่อย ใต้ใบปกคลุมด้วยขนนุ่มเล็กน้อย ดอกเกิดขึ้นพร้อมการแตกใบใหม่ในฤดูใบไม้ผลิ ดอก มีสีขาวแต้มสีชมพู และเข้มขึ้นเมื่อดอกใกล้โรย มีกลีบดอกห้ากลีบ เส้นผ่าศูนย์กลาง 2.5 - 3.5 ซม. ผล สุกในฤดูใบไม้ร่วง โดยทั่วไปมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 5 - 9 ซม. กลางผลมีคาร์เพล (carpel) ห้าโพรงเรียง ตัวในรูปดาวห้าแฉก แต่ละโพรงบรรจุไปด้วยเมล็ดหนึ่งถึงสามเมล็ด (wikipedia, 2563: ออนไลน์) โดยคุณค่าทางโภชนาการของแอปเปิ้ลต่อน้ำหนัก 100 กรัม จะให้พลังงาน 52 kcal และ 220 kJ

4 และยังประกอบไปด้วยวิตามิน และแร่ธาตุที่มีความสำคัญอย่างมากต่อร่างกาย เช่น วิตามินเอ วิตามิน บี 1 วิตามินบี 2 วิตามินบี 3 วิตามินบี 5 วิตามินบี 6 กรดโฟลิก วิตามินซี ธาตุแคลเซียม ธาตุ แมกนีเซียม ธาตุโพแทสเซียม ธาตุฟอสฟอรัส ธาตุสังกะสี ธาตุเหล็ก และยังประกอบไปด้วย คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีนอีกด้วย เห็นไหมล่ะว่ามีคุณประโยชน์เต็ม ๆ สำหรับพันธุ์แอปเปิ้ล คาดกันว่าทั่วโลกจะมีอยู่ประมาณ 4,000-5,000 ชนิด โดยประโยชน์ของแอปเปิ้ลแต่ละสายพันธุ์จะ โดดเด่นแตกต่างกันไปตามสีของแอปเปิ้ล (medthai, 2560: ออนไลน์) 2.3 กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า (อังกฤษ: electric current) คือการไหลของประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในประจุยังสามารถถูกน าพาโดยไอออนได้เช่นกันในสารอิเล็กโทรไลต์ หรือโดย ทั้งไอออนและอิเล็กตรอนเช่นใน พลาสมา กระแสไฟฟ้ามีหน่วยวัด SI เป็น แอมแปร์ ซึ่งเป็นการไหลของประจุไฟฟ้าที่ไหลข้ามพื้นผิวหนึ่งด้วย อัตราหนึ่ง คูลอมบ์ ต่อวินาที กระแสไฟฟ้าสามารถวัดได้โดยใช้ แอมป์มิเตอร์ กระแสไฟฟ้าก่อให้เกิดผลหลายอย่าง เช่น ความร้อน (Joule heating) ซึ่งผลิต แสงสว่าง ใน หลอดไฟ และยังก่อให้เกิด สนามแม่เหล็ก อีกด้วย ซึ่งถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายใน มอเตอร์, ตัว เหนี่ยวนำ, และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อนุภาคที่นำพาประจุถูกเรียกว่า พาหะของประจุไฟฟ้า ในโลหะ ตัวนำไฟฟ้า อิเล็กตรอนจากแต่ละ อะตอมจะยึดเหนี่ยวอยู่กับอะตอมอย่างหลวม ๆ และพวกมัน สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระอยู่ภายใน โลหะนั้นภายใต้สภาวะการณ์หนึ่ง อิเล็กตรอนเหล่านี้เรียกว่า อิเล็กตรอนนำกระแส พวกมันเป็นพาหะ ของประจุในโลหะตัวนำนั้นกระแสไฟฟ้า เกิดขึ้นจากการไหลของอิเล็กตรอนผ่านวัสดุชนิดหนึ่ง นั่นคือ การถ่ายโอนประจุไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ถ้าอยู่ในสนามไฟฟ้าซึ่งสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้า ระหว่างสองบริเวณ เพราะฉะนั้นความต่างศักย์ไฟฟ้าจึงจำเป็นในการทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าเป็นวงจรปิด ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ยอมให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

5 2.4 การผลิตกระแสไฟฟ้า การผลิตกระแสไฟฟ้า ในชีวิตประจำวันเราใช้พลังงานหรือกระแสไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นกระแสไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าที่ส่งมาตามสายไฟ เข้าสู่อาคารบ้านเรือน หรือจาก เซลล์ไฟฟ้าเคมี ซึ่งในสภาวการณ์ปัจจุบันที่ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าทวีมากขึ้นเรื่อย ๆ จึงมีการ คิดค้นวิธีการต่าง ๆ ที่จะนำไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าให้เพียงพอกับความต้องการและมีต้นทุนต่ำ อะตอมของธาตุแต่ละชนิดจะประกอบด้วยโปรตอนที่เป็นประจุไฟฟ้าบวกและอิเล็กตรอนที่เป็นประจุ ฟ้าลบในจำนวนที่เท่ากัน ซึ่งทำให้ธาตุชนิดนั้นมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้าวัตถุทุกชนิดเมื่ออยู่สภาพ เป็นกลางทางไฟฟ้าจะไม่แสดงอำนาจประจำไฟฟ้าออกมา การผลิตกระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ จะใช้พลังงานน้ำเป็นแรงดัน ไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพราะระบบมีความซับซ้อนน้อยกว่า รวมไปถึงมีราคาถูกและจัดหาได้ง่าย ทำให้เกิดมลพิษต่ำกว่าการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีอื่น ๆ (สุทธิพงศ์ สำนักนิตย์, 2560: ออนไลน์

6 บทที่3 วิธีศึกษาค้นคว้า 3.1 วิธีการดำเนินงาน โลหะต่างชนิดกัน 2 ชิ้น เช่น แผ่นทองแดงและแผ่นอลูมิเนียมจุ่มอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เมื่อทำ ปฎิกิริยากับสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เช่น น้ำมะนาว น้ำส้ม โลหะต่างชนิดนั้นจะมี ค่าศักย์ไฟฟ้าต่างกัน เมื่อต่อโลหะทั้ง2ชนิดเข้ากับหลอด LED จะครบวงจรไฟฟ้าทำให้หลอด LED สว่างขึ้น เนื่องจากความต่างศักย์ของโลหะทั้ง2ชนิดจึงเกิดการไหลของอิเล็กตรอนทำให้เกิด กระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง โลหะแต่ละชนิดจะทำปฎิกิริยากับไอออนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดศักย์เคมีไฟฟ้าของ โลหะแต่ละชนิดซึ่งค่าศักย์เคมีไฟฟ้าที่ต่างกันของโลหะแต่ละคู่จะเป็นแรงผลักที่ทำให้เกิดการไหลเวียน ของกระแสไฟฟ้าเมื่อครบวงจร ผลไม้มีค่าความเป็นกรดด่างที่ต่างกันและมีความสามารถในการนำประจุไอออนที่ต่างกันโดยทั่วไป ผลไม้ที่มีความเป็นกรดสูง เช่นมะนาว แอปเปิล 3.2 เครื่องมือ 1.มะนาว 2.แอปเปิล 3.ตะปู 4.หลอดไฟLED 5.คลิปหนีบสายไฟปากจรเข้

7 บทที่4 ผลการศึกษาค้นคว้า การศึกษาเรื่องเซลล์ไฟฟ้าจากถ่านผลไม้ ผู้ศึกษาได้ทำการเก็บรวบรวมข้อมูล 4.1 ผลไม้(มะนาวและแอปเปิล)สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 4.2 สามารถนำไฟฟ้าที่ผลิตได้มาใช้ในชีวิตประจำวันได้ 4.1 ผลไม้(มะนาวและแอปเปิล)สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ กระไฟฟ้าจากการปฏิกิริยาทางเคมีที่เรียกกว่าelectochhemical energyโดยใช้ความเป็น กรดอ่อนๆในตัวของพืชชนิดต่าง ๆมาทำปฏิกิริยากับตะปู จึงทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าที่ทำให้หลอดLED สว่างขึ้น 4.2 สามารถนำไฟฟ้าที่ผลิตได้มาใช้ในชีวิตประจำวันได้ สามารถนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้เนื่องจากการทดลองตะปูจะแตกตัวเป็นอิออนและให้ อิเล็กตรอนมากกว่าหลอดLED ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากสังกะสีไปสู่หลอดLED ขณะเดียวกันก็จะเกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอนจาก หลอดLEDไปสู่ตะปูจนกระทั่งขั้วไฟฟ้าทั้งสองขั้วมีประจุไฟฟ้าเท่ากัน จึงหยุดการเคลื่อนที่ ไฟฟ้าที่ได้ สามารถนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้ แต่สามารถใช้ได้ในระยะเวลาที่สั้นเพราะในผลไม้สามารถผลิต ไฟฟ้าได้อย่างจำกัด

8 บทที่5 สรุป อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการทดลอง แบตเตอรี่ทำจากโลหะสองประเภทที่แตกต่างกันในสารละลายที่เป็นกรดในการทดลองนี้ ทองแดงและสกรู (เป็นโลหะชุบสังกะสี) เป็นโลหะสองชนิดและน้ำมะนาวเป็นสารละลายที่เป็นกรด กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าลดลง เนื่องจากสังกะสีสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าทองแดง ดังนั้น สังกะสีเป็นขั้วลบ (ขั้วลบ) และทองแดง เป็นขั้วบวก (ขั้วบวก) เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับหลอดไฟ LED วงจรจะปิดลง (วงจรปิด หมายถึงสวิตซ์ ถูกเปิด) อิเล็กตรอนไหลจากขั้วไฟฟ้าสังกะสีผ่านหลอด LED ไปยังขั้วไฟฟ้าทองแดงและหลอดไฟสว่าง ขึ้น 5.2 ปัญหาและอุปสรรคในการศึกษาค้นคว้า สอดคล้องหรือขัดแย้งในทางทฤษฎีอย่างไร การทดลองตะปูจะแตกตัวเป็นอิออนและให้อิเล็กตรอนมากกว่าหลอดLED ทำให้เกิดการ เคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากสังกะสีไปสู่หลอดLEDขณะเดียวกันก็จะเกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า ทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอนจากหลอดLEDไปสู่ตะปูจนกระทั่งขั้วไฟฟ้าทั้งสองขั้วมี ประจุไฟฟ้าเท่ากัน จึงหยุดการเคลื่อนที่หลอดLEDจึงสว่างขึ้น การทดลองจึงสอดคล้องกับทฤษฎีการ แปรรูปพลังงานไฟฟ้า 5.3 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา การวางแผนเวลาในการทำการทดลองและการทำโครงงานควรวางแผนให้ดีขึ้น การแบ่ง งานภายในกลุ่มควรแบ่งให้เท่ากัน

บรรณานุกรม Sanokwit.//2562.//1 พฤศจิกายน 2563./จาก/http://sanookwit.com/?p=345 กระทรวงพลังงาน.//1 พฤศจิกายน 2563./ จาก/http://www.eppo.go.th/images/encon/t14.pdf