เอกสารประกอบการสอนเครืองยนต์สันดาปภายใน

99 บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง

100 สัปดาห์ที่ 6 แผนบทเรียน เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระบบปิ ด

101 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ด 11 เก่ง ี รหัสวิชา 30137-1001 วิชา งานสันดาปภายใน หน่วยที่ 5 ชื่อหน่วย กระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระบบปิด ชื่อเรื่องกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระบบปิด จานวน 3 ชั่วโมง 1. สาระส าคัญ 1. กระบานการอุณหภูมิคงที่ ก๊าซมีความดันสูงบรรจุในกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเลื่อนออกก๊าซจะมี ความดันต ่าลงขณะเดียวกนอุณหภูมิก ั ็ต ่าลดลงด้วย ถ้าจะรักษาอุณหภูมิให้คงที่ จะต้องให้ความร้อนกบกั ๊าซ อยางสม ่าเสมอต ่ ่อเนื่อง เพื่อรักษาอุณหภูมิให้เท่ากบจุดเริ ั่มต้น 2.กระบวนการอะเดียบาติก เป็ นกระบวนการที่ไมมีการถ่ายเทความร้อนเข้าออกจากระบบ ซึ่งจะมี ฉนวนหุ้มเอาไว้อยางดี การเปลี่ยนแปลงกระบวนการแบบนี ่้จะเป็ นไปตามสมการ = คงที่ 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1.สามารถอธิบายความหมายของกระบวนการอุณหภูมิคงที่ได้อยางถูกต้อง ่ 2.สามารถอธิบายความหมายของกระบวนการอะเดียบาติกได้อยางถูกต้อง ่ 3.สามารถค านวณหาความร้อนที่ถ่ายเทได้อยางถูกต้อง ่ 4.สามารถค านวณหางานได้อยางถูกต้อง ่ 5.สามารถค านวณหาอุณหภูมิสุดท้ายได้อยางถูกต้อง ่ 6.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1.นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายของกระบวนการอุณหภูมิคงที่ได้อยางถูกต้อง ่ 2.นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายของกระบวนการอะเดียบาติกได้อยางถูกต้อง ่ 3.นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่ถ่ายเทได้อยางถูกต้อง ่ 4.นักศึกษาสามารถค านวณหางานได้อยางถูกต้อง ่ 5.นักศึกษาสามารถค านวณหาอุณหภูมิสุดท้ายได้อยางถูกต้อง ่ 6.นักศึกษามีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง)

102 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1.นกัศึกษาสามารถคา นวณหาความร้อนที่ถ่ายเทไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2.นกัศึกษาสามารถคา นวณหางานไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3.นักศึกษาสามารถค านวณหาอุณหภูมิสุดท้ายได้อยา่งถูกตอ้ง 4.นักศึกษามีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 4. หัวข้อเรื่อง/เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการอุณหภูมิคงที่ -กระบวนการอะเดียบาติก 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณหาค่าปริมาณความร้อน - การค านวณหางาน - การค านวณหาค่าอุณหภูมิสุดท้าย 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย, การตรงต่อเวลา - ความรับผิดชอบ : ทา งานเสร็จทนัตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้: มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษยสัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผอู้ื่นมาแอบอา้งเป็นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

103 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ขั้นน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. นักเรียนรู้จักกระบวนการอุณหภูมิคงที่ หรือไม่ ใช้ท าอะไร 2. นักเรียนรู้จักกระบวนการอะเดียบาติก หรือไม่ ใช้ท าอะไร ขั้นการสอน (2 ชวั่ โมง ) 1. ครูอธิบายสูตรของกระบวนการอุณหภูมิคงที่ และ กระบวนการอะเดียบาติก 2. ครูสาธิตตวัอยา่ง 3.1 และ 4.1 3. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม (20 นาที) 1. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดที่ 5.1 ,5.2 ข้ันสรุป ( 50 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งแบบฝึกหดั 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นัแสดงความคิดเห็นตาม หัวข้อที่ครูชักถาม 1. ผเู้รียนท้งัหมดต้งใจฟังการบรรยาย ั 2. ผเู้รียน ต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึก เน้ือหาจากคา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนชักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัด 1. ผเู้รียนทา แบบฝึกหดัส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

104 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสืองานสันดาปภายใน 2. เอกสารประกอบการสอน 3. แบบฝึ กหัด 2 ข้อ 6.2 สื่อโสตทัศน์ - 6.3 สื่อของจริง - 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา 1. ตึกวิทยบริการ 2. หอ้งสมุดชมรมวชิาชีพช่างยนต์ 3. ห้อง Internet ช่างยนต์ 7.2 ภายนอกสถานศึกษา 1. ห้องสมุดมหาวิทยาลัยมหาสารคาม 2. ห้องสมุดมหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม 3. ร้าน Internet 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน - 8.2 ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัด 8.3 หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบฝึ กหัด - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่อง กฎของเทอร์โมไดนามิกส์มาล่วงหนา้

105 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่กดิจากการเรียนรู้ของผู้เรียน - 10. เอกสารอ้างอิง ชนะชัย กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พิมพ์ครั้งที่8, กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชวนพิมพ์ มนตรี พิรุณเกษตร. เทอร์โมไดนามิกส์.พิมพ์ครั้งที่2, กรุงเทพฯ: วิทย์พัฒน์ รุ่งสุรีย์ใจเขื่อนแกว้. เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: ซีเอด็ยูเคชั่น วินิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์เจริญธรรม,2527 11. การบูรณาการ/ความสัมพนัธ ์ กบัรายวชิาอน ื่ วิชา เทอร์โมไดนามิกส์ เรื่อง กฎทางเทอร์โมไดนามิกส์ 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.2 ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3 หลังเรียน - แบบฝึ กหัด 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1 คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - ผลจากแบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ผลจากใบงาน ร้อยละ 20 - ผลจากการปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - ผลจากแบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2 คะแนนคุณธรรมและจริยธรรม ร้อยละ 20 ได้จาก - ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5 - ความมีระเบียบ วินัย ร้อยละ 5 - ความรับผิดชอบ ร้อยละ 5 - ความซื่อสัตย์ ร้อยละ 5

106 การประเมินผล น าคะแนนที่ได้จากการวัดผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของ วทิยาลยัเทคนิคมหาสารคาม ซ่ึงกา หนดดงัน้ี อัตราคะแนน ระดับคะแนน 80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

107 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 1 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง 3.กระบวนการอุณหภูมิคงที่ ก๊าซมีความดนัสูงบรรจุในกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเลื่อนออกก๊าซจะมีความดนัต่า ลง ขณะเดียวกนั อุณหภูมิก็ลดลงดว้ย ถา้จะรักษาอุณหภูมิใหค้งที่จะตอ้งใหค้วามร้อนกบัก๊าซอยา่งสม่า เสมอต่อเนื่อง เพื่อ รักษาอุณหภูมิให้เท่ากบัจุดเริ่มตน้เช่นเดียวกนั ในกรณีก๊าซถูกอดัตวัที่อุณหภูมิคงที่จะตอ้งถ่ายเทความร้อน ออกจากก๊าซอยา่งต่อเนื่องระหวา่งกระบวนการ จากกฎของก๊าซสมบูรณ์ P = RT เมื่อเป็ นกระบวนการอุณหภูมิคงที่ P = RT = คงที่ ดงัน้นั P = คงที่ หรือ P = C P11 = P22 = P33 = จากรูปเป็นการขยายตวัของก๊าซแบบอุณหภูมิคงที่งานที่ได้หาจากพ้ืนที่แรเงาใตเ้ส้นโคง้มีค่าเท่ากบั 1W2 = pd 2 1 ในกรณีที่ P = C หรือ P = c 1W2 = d C 2 1 = C [ln ] 2 V1 P 1 2 P = C

108 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 2 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง 1W2 = C ln 1 2 ค่า C สามารถเขียนเป็ น P1 1 หรือ P2 2 เพราะ P1 1= P2 2 = C 1W2 = P1 1 ln 1 2 หรือ 1W2 = P2 2 ln 1 2 สา หรับก๊าซ m มวล 1W2 = P1 1 ln 1 2 เนื่องจาก P1 1= P2 2 ดงัน้นั 1 2 = 2 1 P P 1W2 = P1 1 ln 2 1 P P ……………………….* หรือ 1W2 = P2 2 ln 2 1 P P ……………………….** จาก P1 1 = mRT1 และ P2T2 = mRT2 ดงัน้นั 1W2 = P1 1 ln 1 2 V V = mRT1 ln 1 2 V V = mRT1 ln 2 1 P P …….*** หรือ 1W2 = P2 2 ln 1 2 V V = mRT2 ln 1 2 V V = mRT2 ln 2 2 P P ……**** จากกฎข้อที่หนึ่ง 1 2 Q = U2 – U1 + 1W2 U2 – U1 = mCv (T2 – T1 ) U2 – U1 = 0 เพราะ T2= T1 ดงัน้นั 1 2 Q = 1W2 …..…………………….*****

109 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 3 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่าง 3.1 ก๊าซไนโตรเจนมีมวล 1 kg มีน้า หนกัโมเลกุล 26 kg/kg mole ถูกอัดตัวที่อุณหภูมิคงที่จาก 1.01 bar และ 20o C เป็ น 4.2 bar จงคา นวณหางานและความร้อนถ่ายเทระหวา่กระบวนการ สมมติวา่ ไนโตรเจนเป็นก๊าซสมบูรณ์ แทนค่าในสูตร m = 1kg M = 26 kg/kg mole T = 20+273 K P = 1.01bar P = 4.2 bar วิธีท า R = M R0 = 28 8.314 =0.297 kJ/kg.k 1W2 = RT ln 2 1 P P = 0.297 kJ/kg.K (273+20)K = 4.2 1.01 bar = -124 kJ (งานเข้า) จาก 1 2 Q = 1W2 เพื่อเป็ นกระบวนการอุณหภูมิคงที่ 1 2 Q = 1W2 = -124 kJ เครื่องหมายเป็นลบแสดงวา่ความร้อนถ่ายเทออก P 4.2 1.01 P = C

110 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 6 หน้า 4 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง 4.กระบวนการอะเดียบาติก เป็นกระบวนการที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนเขา้ออกจากระบบ ซ่ึงจะมีฉนวนหุม้เอาไวเ้ป็นอยา่งดี การเปลี่ยนแปลงกระบวนการแบบน้ีจะเป็นไปตามสมการ P = คงที่ 11 P = 22 P หรือ 2 1 P P = 1 2 1 2 …………………………….* จาก P = RT P = RT แทนค่าใน 11 P = 22 P 1 1 1 RT = 2 2 2 RT 1 1 1 T = 2 2 2 T 1 1 1 T = 2 2 2 T T2 2 1 T T = 1 2 = 1 2 V V ……………………………..**

111 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 6 หน้า 5 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง เช่นเดียวกนัถา้ P = RT = P RT 1 1 1 P RT P = 2 2 2 P RT P 1 1 1 P T P = 2 2 2 P T P 1 1 1 P T = 1 2 2 P T 2 1 T T = 1 2 1 P P 2 1 T T = 1 2 1 P P ……………………………*** จากกฎข้อที่หนึ่ง 1 2 Q = U2 – U1 + 1W2 ส าหรับกระบวนการอะเดียบาติด 1 2 Q = 0 1W2 = - (U2 – U1 ) 1W2 = - Cv (T2 – T1 ) และ Cv = 1 R 1W2 = - R 1 (T2 T1) 1W2 = - 1 (P - P ) 2 2 1 1 เมื่อ P = RT

112 = 1 (P - P ) 1 1 2 2 หรือ 1W2 = - 1 (P - P ) 1 1 2 2 = 1 mr(T T ) 1 2 ………………… **** แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 6 หน้า 6 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง งานที่เกิดข้ึนจากกระบวนการอะเดียบาติด ถา้หาจากพ้ืนที่แรเงาใตเ้ส้นโคง้ในกราฟไดด้งัน้ี 1W2 = pd 2 1 เมื่อ P = C P = C 1W2 = d c 2 1 1W2 = d C 2 1 = 2 1 1 C 1 = 1 C 1 1 1 2 = 1 C 1 1 1 2 P P = C

113 และค่า C สามารถแทนได้ด้วย 11 P หรือ P2 2 1W2 = 1 P P 1 2 2 2 1 1 1 1 = 1 P P 1 1 2 2 หรือ = 1 P V P V 1 1 2 2 ………………..***** แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 6 หน้า 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่าง 4.1 อากาศที่ความดัน 1.02 bar และอุณหภูมิ 25o C มีปริมาตรเริ่มตน้บรรจุในกระบอกสูบเท่ากบั 0.015 m3 ถูกอัดตัวแบบอะเดียบาติค จนมีความดัน เป็ น 6.8 bar จงค านวณหา ก. อุณหภูมิสุดท้าย P1 = 1.02 bar ข. ปริมาตรสุดท้าย V = 0.015 m3 ค. งานที่ใช้ในการอัดอากาศ เมื่อ =1.4 T = 25+273 K วิธีท า P2 = 6.8 bar หาอุณหภูมิสุดท้าย จาก 2 1 T T = 1 2 1 P P T2 = T1 1 1 2 P P = (273 + 25)K x 1.4 1.4 1 1.02 6.8 bar T = 507.5 K t = (507.5 - 273) = 234.5o C หาปริมาตรสุดท้าย จาก 2 1 P P = 2 1 V V 1 2 V V = 1 2 1 P P

114 V2 = 1 2 1 1 P P V = 0.015m 3 1.4 1 6.8 1.02 bar = 0.00388 m 3 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 8 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง หางาน 1W2 = -(U2 – U1 ) = - Cv (T2 – T1 ) = -0.718kJ/kg. K(507.5o – 295o )K = -152.8 kJ/kg เครื่องหมายลบ แสดงวา่เป็นงานใหแ้ก่ก๊าซเท่ากบั 152.8 kJ/kg จาก PV1 = mRT1 m = 1 1 1 RT P V P(bar) (m3 /Kg) P = C 6.8 10.2 1 2

115 = 0.0181 0.287x10 x295 1.02x10 x0.015 3 5 kg งานท้งัหมด = 0.0181 kg x 152.8 kJ/kg = 2.76 kJ แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 9 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆใน ระบบปิ ด จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบฝึ กหัด 5.1 1. อากาศมีมวล 1 kg ถูกอัดตัวแบบไอโซเทอร์มอล จากความดัน 1 bar และอุณหภูมิ 30o C จนมีความ ดัน 5 bar จงคา นวณหางานและความร้อนที่อากาศถ่ายเท (-140 kJ/kg , 140 kJ/kg) 2. อากาศมีมวล 1 kg ที่ความดัน 1 bar อุณหภูมิ 15o C ถูกอัดตัวแบบอะเดียบาติค จนมีความดัน 4 bar จงค านวณหาอุณหภูมิสุดท้ายและงานที่ใหแ้ก่อากาศ (154.69o C , 100.5 kJ/kg)

116 แผนการสอน หน่วยที่ 5 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่6 หน้า 10 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด5.1 1. อากาศมีมวล 1 kg ถูกอัดตัวแบบไอโซเทอร์มอล จากความดัน 1 bar และอุณหภูมิ 30o C จนมีความ ดัน 5 bar จงคา นวณหางานและความร้อนที่อากาศถ่ายเท (140 kJ/kg , -140 kJ/kg) วิธีท า จากสูตร 1W2 = mRT ln = 1 kg 0.287 kJ/kg.K (30 – 273) K ln = -139.9 kJ (งานออก) จาก 1Q2 = 1W2 เป็ นอุณหภูมิคงที่ 1Q2 = 1W2 = 139.9 kJ ตอบ เครื่องหมายเป็นบวก แสดงวา่ความร้อนถูกถ่ายเทเขา้

117 แผนการสอน หน่วยที่ 4 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่4 หน้า 11 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด5.2 2. อากาศมีมวล 1 kg ที่ความดัน 1 bar อุณหภูมิ 15o C ถูกอัดตัวแบบอะเดียบาติค จนมีความดัน 4 bar จงค านวณหาอุณหภูมิสุดทา้ยและงานที่ใหแ้ก่อากาศ (140 kJ/kg , 100.5 kJ/kg) วิธีท า จากสูตร = (15+273)K = 427.96 K = (427.96 –273 ) = 154.96 หางาน 1W2 = -Cv (T2 -T1 ) = -0.718 (427.96 – 288) kJ/kg.K = -100.5 kJ/kg เครื่องหมายลบแสดงวา่เป็ นงานใหแ ้ ก่ก ๊ าซเท่ากบั 100.5 kJ/kg

118 บันทกึผลหลงัการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกัปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียง/ ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง รายการ ระดับการปฏิบัติ 5 4 3 2 1 ด้านการเตรียมการสอน 1.จดัหน่วยการเรียนรู้ไดส้อดคลอ้งกบัวตัถุประสงคก์ารเรียนรู้ 2.กา หนดเกณฑก์ารประเมินครอบคลุมท้งัดา้นความรู้ด้านทักษะ และด้านจิตพิสัย 3. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ สื่อ นวตักรรม กิจกรรมตามแผนการจดัการเรียนรู้ก่อนเขา้สอน ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ 4. มีวธิีการนา เขา้สู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อช่วยใหผ้เู้รียนเกิดการเรียนรู้ความเขา้ใจ 6.จดักิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้เู้รียนคนคว้าเพื่อหาค าตอบด้วยตนเอง ้ 7. นกัเรียนมีส่วนร่วมในการจดักิจกรรมการเรียนรู้ 8.จดักิจกรรมที่เนน้กระบวนการคิด (คิดวเิคราะห์คิดสังเคราะห์คิดสร้างสรรค์) 9.กระตุน้ ใหผ้เู้รียนแสดงความคิดเห็นอยา่งเสรี 10. จดักิจกรรมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกบัชีวิตจริงโดยนา ภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้มามีส่วนร่วม 11.จดักิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม 12. มีการเสริมแรงเมื่อนักเรียนปฏิบัติ หรือตอบถูกต้อง 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผเู้รียน อยา่งทวถึง ั่ 15. ใชเ้วลาสอนเหมาะสมกบัเวลาที่กา หนด

119 ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ 16. ใชส้ื่อที่เหมาะสมกบักิจกรรมและศกัยภาพของผเู้รียน 17. ใชส้ื่อแหล่งการเรียนรู้อยา่งหลากหลายเช่น บุคคล สถานที่ของจริง เอกสาร สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็ นต้น ด้านการวัดและประเมินผล 18.ผเู้รียนมีส่วนร่วมในการกา หนดเกณฑก์ารวดัและประเมินผล 19. ประเมินผลอยา่งหลากหลายและครบท้งัดา้นความรู้ทักษะ และจิตพิสัย 20. ครูผเู้รียน ผปู้กครอง หรือผทู้ี่เกี่ยวขอ้งมีส่วนร่วม ในการประเมิน หมายเหตุระดับการปฏิบัติ5= ปฏิบัติดีเยี่ยม 4= ปฏิบัติดี 3= ปฏิบัติพอใช้ 2 =ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตัิ รวม ค่าเฉลี่ย บันทึกหลังสอน ปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา ปัญหาที่พบ แนวทางแก้ปัญหา ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการวัดและประเมินผล …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………..

120 …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านอื่นๆ (โปรดระบุเป็ นข้อๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ลงชื่อ ........................................................................ครูผู้สอน (....................................................................) ตา แหน่ง ....................................................................... ............../.................................../................... บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง

121

121 สัปดาห์ที่ 7 หน่วยที่ 3 เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิ ด

122 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย กระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิ ด รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่ 3 ชื่อเรื่อง กระบวนการโพลี่ทรอปิค จ านวน 3 ชั่วโมง 1. สาระส าคัญ 1. . กระบวนการนี้เป็ นกระบวนการทัวๆไปของการอัดตัวและขยายตัวของก ่ ๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นเป็ นไปตาม สมการ PVn = คงที่ 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1. อธิบายกระบวนการอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นเป็ นไปตามสมการ PVn = คงที่ได้อยางถูกต้อง ่ 2. สามารถค านวณหากระบวนการอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นเป็ นไปตามสมการ PVn = คงที่ได้ อยางถูกต้อง ่ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. นักศึกษาสามารถอธิบายกระบวนการอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นเป็ นไปตามสมการ PVn = คงที่ได้อยางถูกต้อง ่ 2. นักศึกษาสามารถค านวณหากระบวนการอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นเป็ นไปตามสมการ PVn = คงที่ได้อยางถูกต้อง ่

123 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. สามารถค านวณหาความร้อนถ่ายเท่ใหแ้ก่ก๊าซของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่ง ถูกต้อง 2. สามารถค านวณหาความดันสุดท้ายของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. สามรถค านวณหามวลของก๊าซของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. สามารถค านวณหาอุณหภูมิสูงสุดของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 5. สามารถค านวณหาพลังงานภายในของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 6. สามารถค านวณหางานที่ใช้ในการอัดอากาศของกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ไดอ้ยา่ง ถูกต้อง 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการโพลี่ทรอปิ ค หรือกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณกระบวนการโพลี่ทรอปิ ค หรือกระบวนการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย , การตรงต่อเวลา - ความรับผิดชอบ : ทา งานเสร็จทนัตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษยสัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผอู้ื่นมาแอบอา้งเป็นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

124 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. นักเรียนรู้จักกระบวนการอัดตัวและขยายตัวของ ก๊าซ หรือไม่ใช่ทา อะไร ขั้นการสอน (60 นาที) 1. ครูอธิบายกระบวนอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ 2. ครูทา ตวัอยา่งกระบวนอัดตัวและขยายตัวของก๊าซ 3. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม (80 นาที) 1. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดที่ 7.1จ านวน 2ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งฝึ กหัด 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นัแสดงความคิดเห็นตามหวัขอ้ที่ครูชกั ถาม 1. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟังการบรรยาย 2. ผู้เรียน ต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัดที่ 7.1 จ านวน 2 ข้อ 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัดมาส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

125 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ - หนังสืองานสันดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน - แบบฝึ กหัด 2 ข้อ 6.2 สื่อโสตทัศน์ - 6.3 สื่อของจริง - 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา - ตึกวิทยบริการ - หอ้งสมุดชมรมวชิาชีพช่างยนต์ - ห้อง Internet ช่างยนต์ 7.2 ภายนอกสถานศึกษา - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยมหาสารคาม - ห้องสมุดมหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม - ร้าน Internet 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน - 8.2 ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบทดสอบ

126 8.3 หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องวัฏจักรคาร์โนต์มาล่วงหนา้ 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่กดิจากการเรียนรู้ของผู้เรียน - 10. เอกสารอ้างอิง ชนะชัย กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พิมพ์ครั้งที่8, กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชวนพิมพ์ มนตรี พิรุณเกษตร. เทอร์โมไดนามิกส์.พิมพ์ครั้งที่2, กรุงเทพฯ: วิทย์พัฒน์ รุ่งสุรีย์ใจเขื่อนแกว้. เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: ซีเอด็ยูเคชั่น วินิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์เจริญธรรม,2527 ศรีณรงค์ ตู้ทองค า. ค่าคงที่สากลของก๊าซ. พิมพ์ครั้งที่5,กรุงเทพฯ: ส านักพิมพ์พี.เอ็ด,2524 11. การบูรณาการ/ความสัมพนัธ ์ กบัรายวชิาอน ื่ วิชา เทอร์โมไดนามิกส์ 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.2 ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3 หลังเรียน - แบบทดสอบ

127 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1 คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ใบงาน ร้อยละ 20 - การปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - แบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2 คะแนนคุณธรรมและจริยธรรม ร้อยละ 20 ได้จาก - ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5 - ความมีระเบียบ วินัย ร้อยละ 5 - ความรับผิดชอบ ร้อยละ 5 - ความซื่อสัตย์ ร้อยละ 5 การประเมินผล น าคะแนนที่ได้จากการวัดผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของวิทยาลัยเทคนิค มหาสารคาม ซ่ึงกา หนดดงัน้ี อัตราคะแนน ระดับคะแนน 80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

128 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง 5.กระบวนการโพลี่ทรอปิ ค กระบวนการน้ีเป็นกระบวนการทวั่ๆไปของการอดัตวัและขยายตวัของก๊าซ ซ่ึงเกิดข้ึนเป็นไปตามสมการ PVn = คงที่ ค่า n คือ POLYTROPIC INDEX ซ่ึงมีค่าต้งัแต่ 0 ถึง ดงัน้นั n 1 1 P V = n 2 2 P V 2 1 P P = n 1 2 V V ……………………………* 2 1 T T = n 1 1 2 V V ……………………………** 2 1 T T = n n 1 2 1 V V ……………………………*** งานจากกระบวนการโพลี่ทรอปิค หาไดจ้ากพ้ืนที่ใตก้ราฟ 1W2 = 2 1 V V PdV เมื่อ P = C P = n V C = CV-n P1 P 2 2 1 V1 V2

129 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง 1W2 = 2 1 V V n dV V C = 2 1 V V n C V dV = 2 1 V V n 1 n 1 V C = n 1 V V C n 1 1 n 1 V2 = n 1 CV CV 2 1 = n 1 P V V P V V 2 2 2 1 1 1 = n 1 P V P V 2 2 1 1 เอาลบคูณและตวัเลขท้งัเศษและส่วน 1W2 = n 1 1 1 2 2 V P V P V …………………………**** สา หรับก๊าซ V1 mRT1 และ P2 V2 = mRT2 1W2 = n 1 P V P V 1 1 2 2 = mR n 1 T T 1 2 …………………………***** จากกฏข้อที่หนึ่งส าหรับระบบปิ ด 1 2 Q = U2 – U1 + 1W2 1 2 Q = mCv (T2 –T1 ) + r 1 mR(T T ) 1 2 ………………………****** = r 1 mR(T T (T T ) I mR 1 2 1 2 = (T T ) 1 mR n R mR(T T ) 2 1 2 2 = (T T ) x 1 mR n 1 mR(T T ) 1 2 1 2

130 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง = mR(T1 -T2 ) 1 1 n 1 1 = mR(T1 -T2 ) ( 1) (n 1) (n 1) ( 1) = mR(T1 -T2 ) ( 1) n 1 (n 1) 1 = mR(T1 -T2 ) (n 1)( 1) n = (T T ) n 1 mR 1 2 ( 1) n 1 2 Q = W . . ( 1) n ………………………*******

131 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 4 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่าง 5.1 ก๊าซมีปริมาตร 0.112 m3 มีความดัน .138 KPa ถูกอัดจนมีความดัน 690 KPa ตามกฏ PV1.4 = C จง หาปริมาตรใหม่ของก๊าซน้ี วิธีท า เนื่องจากก๊าซถูกอดัตามกฎ PV1.4 = C ดงัน้นั P1 1.4 1 V = P2 1.4 2 V 2 1 P P = 1.4 1 2 V V หรือ 1 2 V V = 1.4 1 2 1 P P ซึ่งจะได้ V2 = V1 1.4 1 2 1 P P = 0.112 m3 2 2 650Kn /m 138Kn /m = 0.0355 m3

132 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 5 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่าง 5.2 ก๊าซมีปริมาณ 0.014 m3 ความดัน 2072 kPa ขยายตัวจนมีความดัน 207 kPA ตามกฏ PV1.35 = C จงหา งานที่ทา โดยก๊าซในระหวา่งการขยายตวัน้ี วิธีท า V2 จากกฏ PV1.35 = 0 P1 V1 P = 1.35 2 2 P V V = 1.35 1 2 1 1 P P V แทนค่า V2 = 0.014 m 3 1.35 1 3 3 207 / 2070 / kN m kN m งานที่ท า 1W2 = n 1 P V P V 1 1 2 2 = 1.35 1 2070 0.014 207 0.077 3 3 2 3 kNm m kNm m = (28.98 15.94)kJ 0.35 1 = 37.3 KJ

133 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 6 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบฝึ กหัด 5.1 1. ก๊าซขยายตวัตามกฎ PV1.3 = C จากความดัน 1 Mpa ปริมาตร 0.003 m3 จนมีความดัน 0.1 Mpa ถาม วา่มีความร้อนเขา้หรือออกจากก๊าซในระหวา่งกระบวนการน้ีเท่าไร และงานที่ได้กา หนด = 1.4 และ Cv = 0.710 kJ/kgo K (1.03 kJ, 4.13 KJ) 2. ก๊าซมีปริมาตร 0.1 m3 ถูกอัดตัวจากความดัน 120 kPa และอุณหภูมิ 25o C จนมีความดันเป็ น 1.2 Mpa1 ตามกฎ PV1.2 = C จงหา ก. งานที่ใชใ้นการอดัก๊าซน้ี(-28.2 kJ) ข. พลังงานที่เปลี่ยนแปลง (14.2 kJ) ค. ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเท (-140 kJ) เมื่อกา หนดให้CY=0.72 kJ/kg. o K และ R = 0.285 kJ/kg. o K

134 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 7 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 5.1 1. กาซขยายตัวตามกฎ PV1.3= C จากความดัน 1 MPa ปริมาตร 0.003 m3 จนมีความดัน 0.1 MPa ถามวา่มีความร้อนเขา้หรือออกจากกาซในระหวา่งกระบวนการน้ีเท่าไร และงานที่ได้กา หนดให้ = 1.4 และ Cv = 0.713 kJ/kg.K Solution จากสูตร P1V11.3= P2V21.3 P1 P2 = V21.3 V1 P1 1 1.3 P2 = V2 V1 V2 = V1 P1 1 1.3 P2 V2 = 0.003 m3 x 1MPa 1 1.3 0.1MPa V2 = 0.0176 m3 งานที่ท า 1W2 = P1V1−P2V2 n−1 1W2 = (1000kN m2 x 0.003 m3 )−(100 kN m2 x 0.0176 m3 ) (1.3−1) 1W2 = 4.13 kN.m 1W2 = 4.13 kJ 1Q2 = W − − 1Q2 = 4.13 KJ x 1.4−1.3 1.4−1 1Q2 = 1.03 kJ (ความร้อนเข้า) งานที่ท า W = P1V1−P2V2 n−1 W = (1000kN m2 x 0.003 m3 )−(100 kN m2 x 0.0176 m3 ) (1.4−1) W = 3.1 kJ

135 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 8 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 5.1 2. ก๊าซมีปริมาตร 0.1 m3 ถูกอัดตัวจากความดัน 120 kPa และอุณหภูมิ 25 ℃ จนมีความดัน เป็ น 1.2 MPa ตามกฎ PV1.2= C จงหา ก) งานที่ใชใ้นการอดักาซน้ี ข) พลังงานที่เปลี่ยนแปลง ค) ปริมาตรความร้อนที่ถ่ายเท เมื่อกา หนดให้Cv = 0.72 kJ/kg.K และ R = 0.285 kJ/kg.K Solution จากสูตร ก) งานที่ใชใ้นการอดักาซน้ี จาก PV1.2 = C. P1V11.2 = P2V21.2 P1 P2 = V21.2 V1 V2 = V1 P1 1 1.2 P2 V2 = 0.1 m3 x 120kPa 1 1.2 1200kPa V2 = 0.0147 m3 งานที่ท า 1W2 = P1V1−P2V2 n−1 1W2 = 120 kPa x 0.1 m3−1200 kPa x 0.0147 m3 1.2−1 1W2 = −5.64 0.2 KPa.m3 หรือ kN.m3 m2 1W2 = -28.2 kN.m 1W2 = -28.2 kJ ก) พลังงานที่เปลี่ยนแปลง 1Q2 = W x −n −1 1Q2 = 28.2 kJ x 1.4−1.2 1.4−1 1Q2 = 14.1 kJ ข) ปริมาณความร้อนที่ถ่ายออก V1

136 ∆W = -1W2 -1Q2 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 9 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 5.1 ∆W = -28.2 – (-14.1) ∆W = -14.1 kJ ∆W = 14.1 kJ

137 บันทกึผลหลงัการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกัปรัชญาของเศรษฐกจิพอเพียง/ ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง รายการ ระดับการปฏิบัติ 5 4 3 2 1 ด้านการเตรียมการสอน 1.จดัหน่วยการเรียนรู้ไดส้อดคลอ้งกบัวตัถุประสงคก์ารเรียนรู้ 2.กา หนดเกณฑก์ารประเมินครอบคลุมท้งัดา้นความรู้ด้านทักษะ และด้านจิตพิสัย 3. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ สื่อ นวัตกรรม กิจกรรมตามแผนการจดัการเรียนรู้ก่อนเขา้สอน ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ 4. มีวธิีการนา เขา้สู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อช่วยใหผ้เู้รียนเกิดการเรียนรู้ความเขา้ใจ 6. จดักิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้เู้รียนคน้ควา้เพื่อหาคา ตอบดว้ยตนเอง 7. นกัเรียนมีส่วนร่วมในการจดักิจกรรมการเรียนรู้ 8.จดักิจกรรมที่เนน้กระบวนการคิด (คิดวเิคราะห์คิดสังเคราะห์คิดสร้างสรรค์) 9.กระตุน้ ใหผ้เู้รียนแสดงความคิดเห็นอยา่งเสรี 10. จดักิจกรรมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกบัชีวิตจริงโดยนา ภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้มามีส่วนร่วม 11.จดักิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม 12. มีการเสริมแรงเมื่อนักเรียนปฏิบัติ หรือตอบถูกต้อง 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผเู้รียน อยา่งทวั่ถึง 15. ใชเ้วลาสอนเหมาะสมกบัเวลาที่กา หนด ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ 16. ใชส้ื่อที่เหมาะสมกบักิจกรรมและศกัยภาพของผเู้รียน 17. ใชส้ื่อแหล่งการเรียนรู้อยา่งหลากหลายเช่น บุคคล สถานที่ของจริง เอกสาร สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็ นต้น ด้านการวัดและประเมินผล 18.ผเู้รียนมีส่วนร่วมในการกา หนดเกณฑก์ารวดัและประเมินผล 19. ประเมินผลอยา่งหลากหลายและครบท้งัดา้นความรู้ทักษะ และจิตพิสัย 20. ครูผเู้รียน ผปู้กครอง หรือผทู้ี่เกี่ยวขอ้งมีส่วนร่วม ในการประเมิน หมายเหตุระดับการปฏิบัติ5= ปฏิบัติดีเยี่ยม 4= ปฏิบัติดี 3= ปฏิบัติพอใช้ 2 =ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตัิ รวม ค่าเฉลี่ย

138 บันทึกหลังสอน ปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา ปัญหาที่พบ แนวทางแก้ปัญหา ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ……………………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านสื่อ นวตักรรม แหล่งการเรียนรู้ …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านการวัดและประเมินผล …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ด้านอื่นๆ (โปรดระบุเป็ นข้อๆ) …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. ลงชื่อ ........................................................................ครูผู้สอน (....................................................................) ตา แหน่ง ....................................................................... ............../.................................../...................

139 บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง

140 สัปดาห์ที่ 8 แผนบทเรียน เรื่อง วัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cycle)

141 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย วัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cycle) รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่ 6 ชื่อเรื่องวฎจักรคาร์โนต์ ั (Carnot Cycle) จ านวน 3 ชั่วโมง 1. สาระส าคัญ 1. วัฎจักรคาร์โนต์ เป็ น วัฎจักรที่ให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงกวาวัฎจักรอื่น ๆ ถ้าวั ่ ฎจักร เหล่านั้นท างานในช่วงอุณหภูมิเดียวกนวัฎจักรคาร์โนต์ เป็ นวัฎจักรพื ั้นฐานของเครื่องยนต์ความร้อนทุกแบบ ทุกชนิดสารตัวกลางที่ใช้ในวัฎจักรคาร์โนต์ อาจเป็ นก๊าซอุดมคติ หรือของไหลชนิดอื่น ๆ ก็ได้ วัฎจักรคาร์โนต์จะประกอบด้วย 4 กระบวนการ 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1.สามารถอธิบายความหมายของวัฎจักรคาร์โนต์ได้อยางถูกต้อง ่ 2.สามารถค านวณหาค่าความร้อนของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 3.สามารถค านวณหาค่างานของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 4.สามารถค านวณหาค่าประสิทธิภาพของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 5.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1.สามารถอธิบายความหมายของวัฎจักรคาร์โนต์ได้อยางถูกต้อง ่ 2.สามารถค านวณหาค่าความร้อนของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 3.สามารถค านวณหาค่างานของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 4.สามารถค านวณหาค่าประสิทธิภาพของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 5.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง)

142 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1.นกัศึกษาสามารถคา นวณหาค่าความร้อนที่ถ่ายเทของวฎัจกัรไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2.นกัศึกษาสามารถคา นวณหาค่างานของวฎัจกัรไดอ้ยา่งถูกต้อง 3.นกัศึกษาสามารถคา นวณหาค่าประสิทธิภาพของวฎัจกัรไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4.นักศึกษามีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 4. หัวข้อเรื่อง/เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -วัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cycle) 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณหาค่าปริมาณความร้อน - การค านวณหางาน - การค านวณหาค่าประสิทธิภาพ 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย, การตรงต่อเวลา - ความรับผิดชอบ : ท างานเสร็จทันตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษยสัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผู้อื่นมาแอบอ้างเป็ นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

143 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูขั้นตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. นักเรียนรู้จักวัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cycle) หรือไม่ ใช้ท าอะไร ขั้นการสอน (2 ชวั่ โมง ) 1. ครูอธิบายสูตรของวัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cycle) 2. ครูสาธิตตวัอยา่ง 1.1 3. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม (20 นาที) 1. ครูให้ท าแบบฝึ กหัด 2 ข้อ ข้ันสรุป ( 50 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งแบบฝึกหดั 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นัแสดงความคิดเห็นตาม หัวข้อที่ครูชักถาม 1. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟังการบรรยาย 2. ผเู้รียน ต้งัใจฟังการบรรยายและจดบันทึก เน้ือหาจากคา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนชักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัด 2 ข้อ 1. ผเู้รียนทา แบบฝึกหดัส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

144 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสืองานสันดาปภายใน 2. เอกสารประกอบการสอน 3. แบบฝึ กหัด 2 ข้อ 6.2 สื่อโสตทัศน์ - 6.3 สื่อของจริง - 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา 1. ตึกวิทยบริการ 2. หอ้งสมุดชมรมวชิาชีพช่างยนต์ 3. ห้อง Internet ช่างยนต์ 7.2 ภายนอกสถานศึกษา 1. ห้องสมุดมหาวิทยาลัยมหาสารคาม 2. ห้องสมุดมหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม 3. ร้าน Internet 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน - 8.2 ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัด 8.3 หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบฝึ กหัด - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่อง กฎของเทอร์โมไดนามิกส์มาล่วงหนา้

145 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่กดิจากการเรียนรู้ของผู้เรียน - 10. เอกสารอ้างอิง ชนะชัย กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พิมพ์ครั้งที่8, กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชวนพิมพ์ มนตรีพิรุณเกษตร. เทอร์โมไดนามิกส์.พิมพ์ครั้งที่2, กรุงเทพฯ: วิทย์พัฒน์ รุ่งสุรีย์ใจเขื่อนแกว้. เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: ซีเอด็ยูเคชั่น วินิจ นิวาศะบุตร.การวิเคราะห์การสันดาป. พิมพ์ครั้งที่7,กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์เจริญธรรม,2527 11. การบูรณาการ/ความสัมพนัธ ์ กบัรายวชิาอน ื่ วิชา เทอร์โมไดนามิกส์ เรื่อง กฎทางเทอร์โมไดนามิกส์ 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.2 ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3 หลังเรียน - แบบฝึ กหัด 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1 คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - ผลจากแบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ผลจากใบงาน ร้อยละ 20 - ผลจากการปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - ผลจากแบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2 คะแนนคุณธรรมและ จริยธรรม ร้อยละ 20 ได้จาก - ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5 - ความมีระเบียบ วินัย ร้อยละ 5 - ความรับผิดชอบ ร้อยละ 5 - ความซื่อสัตย์ ร้อยละ 5

146 การประเมินผล น าคะแนนที่ได้จากการวัดผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของ วทิยาลยัเทคนิคมหาสารคาม ซ่ึงกา หนดดงัน้ี อัตราคะแนน ระดับคะแนน 80 – 100 4.0 75 – 79 3.5 70 – 74 3.0 65 – 69 2.5 60 – 64 2.0 55 – 59 1.5 50 – 54 1.0 0 – 49 0

147 แผนการสอน หน่วยที่ 6 วิชา งานสันดาปภายใน สอนคร้ังที่8 หน้า 1 ชื่อหน่วยวัฎจักรคาร์โนต์ (Carnot Cyle) จ านวน 3 ชวั่ โมง วัฏจักรของคาร์ไนต์ (Carnot Cycle) Nicelas leonend Sodi Carnot เป็นวิทศวกรชาวฝรั่งเศสคนแรกที่ประยกุตก์ฎขอ้ที่ 2 ของเทอร์โม ไดนามิกส์ เข้ากบัหลกัการทางเครื่องจกัรกลในปีค.ศ. 1824 นบัจากน้นั ไดม้ีการปรับปรุงและเปลี่ยนแปลง เทคโนโลยีเครื่องจักรความร้อนเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน หลักของคาร์ไนต์แสดงให้เห็นว่า เครื่องจักรความร้อนประเภท Reversobble engines จะมี ประสิทธิภาพสูงสุดถา้มีแหล่งรับความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงที่สุด และมีที่ถ่ายเทความร้อนอุณหภูมิต่า ที่สุด หรืออาจกล่าวอีกนยัหน่ึงวา่ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของวฏัจกัรคาร์ไนตข์้ึนอยกู่บัความแตกต่างระหวา่ง อุณหภูมิของแหล่งรับและถ่ายเทความร้อน เขาจึงจา ลองวฏัจกัรโดยกา หนดให้การรับและถ่ายเทความร้อน เป็นแบบ isothermal ส่วนอีกสองกระบวนการเปลี่ยนแปลงเป็นการอดัและขยายตวัแบบ isentroplc โดยมี ลา ดบัการเลือกกระบวนการเปลี่ยนแปลงในวฏัจกัรดงัน้ี qin TH = 2 3 1 4 Wnet qout TL = S = S = P V 2 3 1 4 qin qout TL TH T S a b S= S= ( ) P-V ( ) T-Sพิจารณา P – V ไดอะแกรม