เอกสารประกอบการสอนเครืองยนต์สันดาปภายใน

203 8.3 หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องวัฏออตโต มาล่วงหนา้ 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

204 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

205 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง วัฏจักรปริมาตรคงที่ ส าหรับงานที่ท าในรอบ 1 กลวตัรอาจหาไดด้งัน้ี กระบวนการ 3-4 เป็ นการขยายตัวซึ่งได้งาน + กระบวนการ 1-2 เป็ นการอัดตัวซึ่งได้งาน – งานสุทธิคือผลบวกของท้งัสองน้ี งานสุทธิ W = พ้ืนที่ใตเ้ส้น 3-4 ลบ พ้ืนที่ใตเ้ตน้ 1-2 = พ้ืนที่ 1 2 3 4 = พ้ืนที่ของแผนภาพ Wnet= = = (T3 -T4 )-(T2 -T1 ) …………………………7 ในกลวตัรน้ีความร้อนที่ไดร้ับและคายออกอยใู่นระหวา่งการปริมาตรคงที่เท่าน้นัจึงเรียกวา่กลวตัรปริมาตรคงที่ ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 2-3 qin = cv (T3 -T2 ) …………………………8 ความร้อนที่คายออกจากระบวนการ 4-1 qout= mcv (T4 -T1 ) …………………………9 ดงัน้นังานที่ทา /หน่ึงกลวตัร อาจหาไดอ้ีกวธิีหน่ึงดงัน้ีโดยสมการ W = Q หรือ งาน/กลวัตร = ความร้อนที่ได้รับ – ความร้อนที่คายออก Wnet = mcv (T3 -T2 ) – mcv (T4 -T1 ) Wnet= mcv (T3 -T2 ) – (T4 -T1 ) …………………………10 การค านวณหางานท าได้อีกวิธีหนึ่ง คือ Wnet = qin - qout …………………………11

206 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง th = ความร้อนที่ได้รับ –ความร้อนที่คายออก = ความร้อนที่ได้รับ x th W = ความร้อนที่ได้รับ x th W = mcv (T3-T2) x th …………………………11 ประสิทธิภาพทางความร้อนของกลวัตร th= th = 1 - th= 1- = 1- แทนค่า T2, T3 และ T4 ในแหลมของ T1 ลงในสมการ จะได้ th = 1- = 1- …………………………12

207 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง พิจารณากระบวนการอะเดียบาติก 1-2 และ 3-4 T2 /T1 = (V1 /V2 ) k V k-1 และ T3 /T4 = (V4 /V3 ) k V k-1 แต่V1 /V2 = V4 /V3= rv k-1 T1 /T2 = T3 /T4= rv k-1 หรือ T1 /T2 = T4 /T3= ดังนั้น สมการที่ 5 จะเป็ นดังนี้ th = 1-T1 /T2 หรือ 1-T4 /T3 …………………………13

208 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 4 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ตวัอยา่ง วฏัจกัรออตโตมาตรฐานอากาศมีอากาศเป็นของไหลทา งานโดยมีอตัราส่วนการอดั rv=10 : 1 ก่อนเริ่มกระบวนการอดัอากาศอยทู่ ี่ 95 kPa และ 26.8 °C ภายใตก้ระบวนการรับความร้อนที่ปริมาตรคงที่น้นั ป้ อนความร้อนให้อากาศปริมาณ 800 kJ/kg กา หนดให้อากาศมีค่าความจุความร้อนจา เพราะคงที่ที่ 300 K จงหา ก) ความดันสูงสุดของวัฏจักร ข) งานสุทธิของวัฏจักร ค) ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร ง) ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร วิธีท า ก) ความดันสูงสุดของวัฏจักร กา หนดใหค้ ่าความจุความร้อนจา เพาะของอากาศที่อุณหภูมิ 300 K Cp = 1.0035 kJ/kg.K , Cv = 0.7165 kJ/kg.K R = 0.285 kJ/kg.K และ K = 1.4 โดยที่ P1= 95 kPa , T1= 273.2 + 26.8 = 300 K , rv= 10 , qin= 800 kJ/kg P V 3 4 2 1 qout qin S= S= Vmin Vmax = 800 KJ/Kg P-V กระบวนการ (1-2) เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T2 = T1 V1k−1 V2 = T1 (rv)k-1 = 300 K (10)0.4 = 753.57 K -273 = 480.57 °C ตอบ

209 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 5 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง สา หรับก๊าซอุดดมคติ P2V2 T2 = P1V1 P1 แทนค่า P2 = ( V1 V2) ( T2 T1) P1 = (10)( 753.57 K 300 K )(95 kPa) P2 = 2386.3 kPa (2.386 MPa) ตอบ กระบวนการ (2-3) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ (V2-V3) qin = ∆u = Cv0 (T3 -T2 ) แทนค่า 800 = 0.7165 (T3 – 753.57) T3 = ( 800kJ kg 0.7165kJ kg ) +753.57 K T3 = 1870.1 K -273 = 1597.1 °C ตอบ สา หรับก๊าซอุดมคติ P3V3 T3 = P2V2 T2 P3 = ( V2 V3) ( T3 T2) P2 = (1) ( 1870.1K 753.57K)(2386.3 kPa) P3 = 5922 kPa (5.922 MPa) ตอบ

210 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 6 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ข) งานสุทธิของวัฏจักร กระบวนการ (3-4) เป็ นกระบวนการขยายตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T4 = T3 ( V3k−1 V4 ) = T3 ( 1 k−1 rv ) = 1870.1 K ( 1 0.4 10 ) = 744.5 K - 273 = 471.5 °C ตอบ กระบวนการ (4-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ริมาตรคงที่ (V4 = V1) qout = ∆u = Cv0 (T4-T1) = 0.7165 kJ/kg.K (744.5 – 300) K = 318.5 kJ/kg ตอบ งานสุทธิของวัฏจักร Wnet = qin - qout = 800 - 318.5 kJ/kg = 481.5 kJ/kg ตอบ ค) ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร th, Otto = Wnet qin = 481.5 kJ/kg 800 kJ/kg = 0.602 (60.2 %) ตอบ

211 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 7 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ง) ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร V1 = RT1 P1 = (0.287 kJ kg.K ) (300 K) 95 kPa = 0.9063 m3 /kg ตอบ V2 = V1 rv = 0.9063 m3 /kg 10 = 0.0906 m3 /kg ตอบ mep = Wnet V1−V2 = 481.5 kJ/kg 0.9063−0.0906 m3 /kg = 590.3 kPa ตอบ

212 แผนการสอน หน่วยที่ 3 หน้าที่ 8 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วยกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในระบบปิด จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบฝึ กหัด 1 วฏัจกัรออตโตมาตรฐานอากาศทา งานอยรู่ะหวา่งอุณหภูมิสูงสุดและต่า สุดเท่ากบั 1200 °และ 20 °C กา หนดปริมาณความร้อนป้อนเขา้วฏัจกัรเท่ากบั 700 kJ/kg.K ความดนัเริ่มตน้ 95 kpa จง ค านวณหา ก. อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์อตโตน้ี ข. ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร ค. ความดนัสูงสุดต่อความดนัต่า สุดของวฏัจกัร ง. ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร

213 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 9 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วยวัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 2 วฏัจกัรออตโตมาตรฐานอากาศทา งานอยรู่ะหวา่งอุณหภูมิสูงสุดและต่า สุดเท่ากบั 1200 °และ 20 °C กา หนดปริมาณความร้อนป้อนเขา้วฏัจกัรเท่ากบั 700 kJ/kg.K ความดนัเริ่มตน้ 95 kpa จง ค านวณหา จ. อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์อตโตน้ี ฉ. ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร ช. ความดนัสูงสุดต่อความดนัต่า สุดของวฏัจกัร ซ. ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร P V 3 4 2 1 qout qin S= S= Vmin Vmax = 800 KJ/Kg P-V qin= Cv (T3 − T2) T2 =T3 - [ qin Cv ] T2 = 1473.2 K - [ 700 kJ kg.K 0.7165 kJ kg.K ] T2 = 496.2 K - 273 T2 = 223.2 °C ก . อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์อตโตน้ี T2 T1 = [ V1k−1 V2 ] T2 T1 = rv k-1 T3= 1200+273.2 = 1473.2 K T1 = 20 + 273.2 = 293.2 K qin= 700 kJ/kg.K P1 = 95 kpa

214 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 10 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง rv = [ T2 1 k−1 T1 ] rv = [ 496.2 1 1.4−1 K 293.2 K ] rv = 3.725 ข. ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร th = Wnet qin T4 = T3 [ 1 k−1 rv ] T4 = 1473.2 K [ 1 1.4−1 3.725 ] T4 = 870.5 K -273 = 597.5 °C qout = Cv [T4 − T1] qout = 0.7165 kJ kg.K [870.5 − 293.2] K qout = 413.635 kJ/kg Wnet = qin-qou Wnet = 700 -413.635 kJ/kg Wnet = 286.365 kJ/kg

215 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 11 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง th = Wnet qin th = 286.365 kJ kg 700 kJ kg th = 0.409 หรือ 49.9 % ค. ความดนัสูงสุดต่อความดนัต่า สุดของวฏัจกัร [ P2 k−1 k P1 ]= [ V1k−1 V2 ] P2 P1 = [ V1 k−1.k k−1 V2 ] P2 = P1 [ V1k V2 ] P2 = P1 (rv k ) P2 = 95 kPa (3.7251.4 ) P2 = 598.88 kPa P2 T2 = P3 T3 P3 = P2T3 T2 P3 = 598.88 kpa x 1473.2 K 496.2 K P3 = 1778.05 kpa

216 แผนการสอน หน่วยที่ 5 หน้าที่ 12 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 11 ชื่อหน่วย วัฏจักรออตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ค. ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร mep = Wnet V1−V2 P1V1= mRT1 V1 = RT1 P1 V1 = 0.287 kN.m kg.K x 293.2 K 95 kN m2 V1 = 0.8857 m3 /kg rv = V1 V2 V2 = V1 rv V2 = 0.8857 3.725 V2 = 0.2377 m3 /kg mep = Wnet V1−V2 mep = 286.365 kJ kg 0.8857−0.2377 m3 kg mep = 441.921 kN/m 2

217 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-อุปกรณ์สื่อ นวตักรรม 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

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

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

220 สัปดาห์ที่ 12 หน่วยที่ 8 เรื่อง วัฎจักรดีเซล (Diesil Cycle)

221 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย วัฏจักรดีเซล รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่ 8 ชื่อเรื่อง จ านวน 3 ชั่วโมง 8.1 กระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก 8.2 กระบวนการความดันคงที่ 1. สาระส าคัญ 1.กระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก ตามกฎ PVk = C ความดันเนื่องจาก P1 เป็ น P2 ปริมาตรลดลงจาก V1 เป็ น V2 อุณหภูมิสูงขึ้นจาก T1 เป็ น T2 เอนโทรปี คงที่ S1 เท่ากบ ั S2= C 2.กระบวนการความดันคงที่ ความดันที่ P2= P3 อุณหภุมิเพิ่มขึ้นจาก T2 เป็ น T3 เอนโทรปี เพิ่มจาก S2 เป็ น S3 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1.อธิบายกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ กของวัฎจักรดีเซล ได้อยางถูกต้อง ่ 2.อธิบายกระบวนการความดันคงที่ วัฎจักรดีเซล ได้อยางถูกต้อง ่ 3.สามารถค านวณหาค่าความร้อนของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 4.สามารถค านวณหาค่างานของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 5.สามารถค านวณหาค่าประสิทธิภาพของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 6.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1.อธิบายกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ กของวัฎจักรดีเซล ได้อยางถูกต้อง ่ 2.อธิบายกระบวนการความดันคงที่ ของวัฎจักรดีเซล ได้อยางถูกต้อง ่ 3.สามารถค านวณหาค่าความร้อนของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 4.สามารถค านวณหาค่างานของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 5.สามารถค านวณหาค่าประสิทธิภาพของวัฎจักรได้อยางถูกต้อง ่ 6.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง)

222 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1.สามารถค านวณหาความร้อนถ่ายเท่เข้าของวัฎจักรดีเซล ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2.สามารถค านวณหาค่าของงานของวัฎจักรดีเซล ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3.สามารถคา นวณหาค่าประสิทธิภาพของวฎัจกัรไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4.สามารถคา นวณหาอตัราส่วนการอดัของวฏัจกัรอ๊อตโตไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 5.มีความรับผิดชอบ ตามงานที่มอบหมาย (บูรณาการปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง) 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการสันดาปภายในของวัฎจักรดีเซล 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณกระบวนการสันดาปภายในของวัฎจักรดีเซล 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิพอเพยีง - ความมีวินัย : การแต่งกาย, การตรงต่อเวลา - ความรับผิดชอบ : ทา งานเสร็จทนัตามเวลาที่กา หนด - ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ - ความมีมนุษย์สัมพันธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น - ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ได้ดี - ความซื่อสัตย์สุจริต : ไม่นา ผลงานผอู้ื่นมาแอบอา้งเป็นของตน - การประหยัด : ใชว้สัดุที่เหมาะสมกบังาน , ปิดไฟฟ้า ทุกคร้ังที่เลิกใช้ - ความกตัญญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู–อาจารย์

223 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. นักเรียนรู้จักการสันดาปภายในหรือไม่ ขั้นการสอน (60 นาที) 1. ครูอธิบายกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก อยใู่นจงัหวะอดัของวัฎจักรดีเซล 2. ครูอธิบายกระบวนการความดันคงที่ของวัฎจักร ดีเซล 3. ครูเขียนสมกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก อยใู่นจงัหวะอดัของวัฎจักรดีเซล 4. ครูสาธิตตวัอยา่งกระบวนการอัดตัวแบบไอเซน ทรอปิ ก อยใู่นจงัหวะอดัของวัฎจักรดีเซล 5. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม (80 นาที) 1. ครูให้นักศึกษาฝึ กเขียนสมการและวาดแผนภาพ ของวัฎจักรดีเซล 2. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดที่ 8.1 จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งฝึ กหัด 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นัแสดงความคิดเห็นตามหวัขอ้ที่ครูชกั ถาม 1. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 2. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 4. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึก 5. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนฝึ กเขียนสมการและวาดแผนภาพของวัฏ จักรอ๊อตโต 2. ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัดที่ 8.1 จ านวน 1 ข้อ 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัดมาส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

224 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ - หนังสืองานสันดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน - แบบฝึ กหัด 1 ข้อ - แบบทดสอบ 1 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

225 8.3 หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องของวัฎจักรดีเซลมาล่วงหนา้ 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

226 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

227 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง วัฏจักรดีเซล (Diesel cycle) วฏัจกัรน้ีต้งัเพื่อชื่อตามนกัประดิษฐ์ชื่อ Rudolph Diesel (ค.ศ. 1858 – 1913) ซึ่งได้จดทะเบียน สิทธิบัตรไว้ในเยอรมัน เราได้ประดิษฐ์ระบบการท างานของเครื่องยนต์แบบใช้หัวฉีดสา หรับฉีดน้า เช้ือเพลิง โดย คร้ังแรกใชถ้่านหินเผาไหมภ้ายในกระบอกสูบ แต่ในที่สุดไดเ้กี่ยวมาใชเ้ช้ือเพลิงเหลว ซ่ึงเรียกกนัทวั่ ไปวา่ เครื่องยนตด์ีเซล วฏัจกัรน้ีดา เนินไปดงัน้ี P V 2 3 4 1 qout qin Vmin V3 Vmax S= S= ( ) P-V T S qin qou t P = V = 2 3 4 1 ( ) T-S กระบวนการ 1 – 2 จัดเตรียมอะเดียบาตริก ตามกฎ PVk = C ความดันเนื่องจาก P1 ไปเป็ น P2 อุณหภูมิเริ่มจาก T1 ไปเป็ น T2 ปริมาตรลดลงจาก V1 มาเป็ น เอนโทรบีเพิ่มข้ึนจาก S1 = S2 กระบวนการ 2 – 3 รับความร้อนโดยความดันคงที่ ความดนัคงที่เท่าเดิมที่ P2 = P3 อุณหภูมิเพิ่มข้ึนจาก T2 ไปเป็ น T3 ปริมาตรเพิ่มข้ึนจาก V2 ไปเป็ น V3 เอนโทรบีเพิ่มข้ึนจาก S2 = S3

228 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการจดัครบรอบวตัถุจกัรซ่ึงกายกลบัมาอยใู่นสภาวะเดิม จากรูป ถา้ไม่จดัการขยายตวัแก่สภาวะ 4 โดยปล่อยใหก้ารขยายตวัอยา่งสมบูรณ์ถึงสภาวะ 5 แลว้การจะ กลบัมาที่สภายะ 1 ไดก้็ต่อเมื่อระบายความร้อนออกไป ณ ความดนัคงที่ถูก 5 มา 1 กระบวนการน้ีแสดงไวใ้นรูป ด้วยเส้นประ จากจุด 1 2 3 5 สื่อวัฏจักรความดนัคงที่และเมื่อสัดส่วน 1 4 5 ออกเสียจะไดเ้ป็นวฏัจกัรดีเซล เมื่อจา เอาวฏัจกัร 1 2 3 4 มาวเิคราะห์โดยสมมติวา่ P1 , V1 และ T1 เป็นตวัที่ทราบค่าแลว้จะไดด้งัน้ี สภาวะ 1 จุดน้ีทราบวา่ P1 , V1 และ T1 แล้ว สภาวะ 2 สมมุติวา่ทราบอตัราส่วนปริมาตร หา T1 = T2 = T1 = T1 …………………….1 เมื่อ อตัราส่วนปริมาตร และ = P2 = P2 = P1 .rv k ……………………….2 สภาวะ 3 เมื่อ P3 = P2 เพราะวา่ความดนัคงที่เท่าเดิม หา T3 = T3 = T2 = T1 rv k-1 T3 = T1 rv k-1 ………………………………….....3 เมื่อให้ = ซึ่งเป็ น Cut – off ratio จากขบวนการการ 3-4 ซึ่งเป็ นการขยายตัวแบบอะเดียบาติก ดงัน้นั T4 = T3 = เพราะวา่ (V3= V4 ) = = = β/rv

229 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง T4 = T3 (β/rv ) k-1 แทนค่า T3 ลงในสมการ T4= T1 (β) k ประสิทธิภาพทางความร้อน

230 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 4 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง งานสุทธิ W = พ้ืนที่ใตเ้ส้น 3-4 ลบ พ้ืนที่ใตเ้ตน้ 1-2 = พ้ืนที่ 1 2 3 4 = พ้ืนที่ของแผนภาพ W = = = (T3-T4)-(T2-T1) …………………………7 ในกลวตัรน้ีความร้อนที่ไดร้ับและคายออกอยใู่นระหวา่งการปริมาตรคงที่เท่าน้นัจึงเรียกวา่กลวตัรปริมาตรคงที่ ความร้อนที่ได้จากกระบวนการ 2-3 2Q3 = mcv (T3-T2) …………………………8 ความร้อนที่คายออกจากระบวนการ 4-1 4Q1 = mcv (T4-T1) …………………………9 ดงัน้นังานที่ทา /หน่ึงกลวตัร อาจหาไดอ้ีกวธิีหน่ึงดงัน้ีโดยสมการ W = Q หรือ งาน/กลวัตร = ความร้อนที่ ได้รับ –ความร้อนที่คายออก W = mcv (T3-T2) – mcv (T4-T1) W = mcv (T3-T2) – (T4-T1) …………………………10 การค านวณหางานท าได้อีกวิธีหนึ่ง คือ th = ความร้อนที่ได้รับ –ความร้อนที่คายออก = ความร้อนที่ได้รับ x th W = ความร้อนที่ได้รับ x th W = mcv (T3-T2) x th …………………………11

231 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 5 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ประสิทธิภาพทางความร้อนของกลวัตร th = th = 1 - th = 1- = 1- สมมุติวา่ค่า Cv ของอากาศมีค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิดงัน้นั th = 1- …………………………12 แทนค่า T2, T3 และ T4 ในแหลมของ T1 ลงในสมการ จะได้ th = 1- = 1- …………………………13 พิจารณากระบวนการอะเดียบาติก 1-2 และ 3-4 T2/T1 = (V1/V2)k V k-1 และ T3/T4 = (V4/V3)k V k-1 แต่ V1/V2 = V4/V3 = rvk-1 T1/T2 = T3/T4 = rvk-1 หรือ T1/T2 = T4/T3 = ดังนั้น สมการที่ 5 จะเป็ นดังนี้ th = 1-T1/T2 หรือ 1-T4/T3 …………………………14

232 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 6 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ตัวอย่าง วฏัจกัรออตโตมาตรฐานอากาศมีอากาศเป็นของไหลทา งานโดยมีอตัราส่วนการอดั r v =10 : 1 ก่อนเริ่มกระบวนการอดัอากาศอยทู่ ี่ 95 KPa และ 26.8 °C ภายใต้กระบวนการรับความร้อนที่ปริมาตรคงที่น้นั ป้ อนความร้อนให้อากาศปริมาณ 800 KJ/Kg กา หนดให้อากาศมีค่าความจุความร้อนจา เพราะคงที่ที่ 300 K จงหา ก) ความดันสูงสุดของวัฏจักร ข) งานสุทธิของวัฏจักร ค) ประสิทธิภาพทางความร้อนของวัฏจักร ง) ความดันยังผลเฉลี่ยของวัฏจักร วิธีท า ก) ความดันสูงสุดของวัฏจักร กา หนดใหค้ ่าความจุความร้อนจา เพาะของอากาศที่อุณหภูมิ300 K Cp = 1.0035 KJ/Kg.K , Cv = 0.7165 KJ/Kg.K R = 0.285 KJ/Kg.K และ k = 1.4 โดยที่ P1 = 95 KPa , T1 = 273.2 + 26.8 = 300 K , r v = 10 , qin = 800 KJ/Kg P V 3 4 2 1 qout qin S= S= Vmin Vmax = 800 KJ/Kg P-V กระบวนการ (1-2) เป็ นกระบวนการอัดตัวแบบไอเซนทรอปิ ก T2 = T1 = T1 (rv)k-1 = 300(10)0.4 = 753.57 K ตอบ

233 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 7 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง สา หรับก๊าซอุดดมคติ = แทนค่า P2 = P1 = (10) (95) P2 = 2386.3 KPa (2.386 MPa) ตอบ กระบวนการ (2-3) เป็ นกระบวนการรับความร้อนภายใต้ปริมาตรคงที่ (V2-V3) qin = ∆u = Cv0 (T3-T2) แทนค่า 800 = 0.7165 (T3 –753.57) T3 = +753.57 T3 = 1870.1 K ตอบ สา หรับก๊าซอุดมคติ = P3 = P2 = (1) (2386.3) P3 = 5922 KPa (5.922 MPa) ตอบ

234 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 8 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 7 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อโต จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบฝึ กหัด 1 วัฏจักรอ๊อตโตมาตรฐานอากาศทา งานอยรู่ะหวา่งอุณหภูมิสูงสุดและต่า สุดเท่ากบั 1200 °และ 20 °C กา หนดปริมาณความร้อนป้อนเขา้วฏัจกัรเท่ากบั 700 kJ/kg.K ความดนัเริ่มตน้ 95 kpa จงค านวณหา ก. อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์๊อตโตน้ี ข. ความดันสูงสุดต่อความดนัต่า สุดของวฏัจกัร

235 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 9 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบฝึ กหัด 2 วัฏจักรอ๊อตโตมาตรฐานอากาศทา งานอยรู่ะหวา่งอุณหภูมิสูงสุดและต่า สุดเท่ากบั 1200 °และ 20 °C กา หนดปริมาณความร้อนป้อนเขา้วฏัจกัรเท่ากบั 700 kJ/kg.K ความดนัเริ่มตน้ 95 kpa จงค านวณหา ก) อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์๊อตโตน้ี ข) ความดนัสูงสุดต่อความดนัต่า สุดของวฏัจกัร P V 3 4 2 1 qout qin S= S= Vmin Vmax = 800 KJ/Kg P-V qin= Cv T2 =T3 - T2 = 1473.2 K - T2 = 496.2 K ก . อตัราส่วนการอดัของเครื่องยนตอ์อตโตน้ี = = rvk-1 rv = rv = rv = 3.725 T3= 1200+273.2 = 1473.2 K T1 = 20 + 273.2 = 293.2 K qin= 700 kJ/kg.K P1 = 95 kpa

236 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 10 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ข. ความดนัสูงสุดต่อความดันต ่าสุดของวัฏจักร = = P2 = P1 P2 = P1 P2 = 95 kPa P2 = 598.88 kPa = P3 = P3 = P3 = 1778.05 kpa

237 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 11 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง แบบทดสอบ 1.เครื่องยนตเ์ครื่องหน่ึงทา งานตามวฎัจกัรอ๊อตโตโดยเริ่มอดัอากาศที่ความดนั103 kpa อุณหภูมิ 37 o C มีอตัราส่วน ปริมาตรเท่ากบั6 : 1 ความร้อนที่ระบบไดร้ับเท่ากบั900 kJ/kg จงหา ก. อุณหภูมิสูงสุด ข. งานสุทธิ ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน

238 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 12 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง เฉลยแบบทดสอบ 1. เครื่องยนตเ์ครื่องหน่ึงทา งานตามวฎัจกัรอ๊อตโตโดยเริ่มอดัอากาศที่ความดนั103 kpa อุณหภูมิ 37 o C มี อตัราส่วนปริมาตรเท่ากบั6 : 1 ความร้อนที่ระบบไดร้ับเท่ากบั900 kJ/kg จงหา ก. อุณหภูมิสูงสุด P1 = 103 kpa ข. งานสุทธิ T1 = 37 + 273.2 = 310.2 K ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน rv = 6 qin = 900 kJ/kg P V 3 4 2 1 qout qin S= S= Vmin Vmax = 800 KJ/Kg P-V ก.อุณหภูมิสูงสุด T2 = T1 ( rv )(k-1) = 310.2 K × ( 6 ) 0.4 T2 = 635.18 K qin = Cv ( T3 – T2 ) T3 = + T2 = + 635.18 K T3 = 1891.28 K

239 แผนการสอน หน่วยที่ 7 หน้าที่ 13 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 9 ชื่อหน่วยวัฏจักรอ๊อตโต จ านวน 3 ชวั่ โมง ข. งานสุทธิ T4 = T3 = 1891.18 K × T4 = 923.62 K qout = Cv ( T4 – T1 ) = 0.7165 kJ/kg.K × qout = 439.51 kJ/kg Wnet = qin -qout = 900 – 439.51 kJ/kg Wnet = 460.49 kJ/kg ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน th = = th = 0.51 หรือ 51.16 %

240 บันทกึผลหลงัการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง/ 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-อุปกรณ์สื่อ นวตักรรม กิจกรรมตามแผนการจดัการเรียนรู้ก่อนเขา้สอน ด้านการจัดกจิกรรมการเรียนรู้ 4. มีวธิีการนา เขา้สู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อช่วยใหผ้เู้รียนเกิดการเรียนรู้ความเข้าใจ 6.จดักิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้เู้รียนคน้ควา้เพื่อหาคา ตอบดว้ยตนเอง 7. นกัเรียนมีส่วนร่วมในการจดักิจกรรมการเรียนรู้ 8.จดักิจกรรมที่เนน้กระบวนการคิด (คิดวเิคราะห์คิดสังเคราะห์คิดสร้างสรรค์) 9. กระตุ้นให้ผู้เรียนแสดงความคิดเห็นอยา่งเสรี 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

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

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

243 สัปดาห์ที่ 13 หน่วยที่ 6 เรื่อง วัฏจักรดีเซล

244 แผนการจัดการเรียนรู้แบบม่งเน้นสมรรถนะอาชีพุ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง / ผล 5 มิติ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง วิชา งานสันดาปภายใน ชื่อหน่วย วัฏจักรดีเซล รหัสวิชา 30137-1001 หน่วยที่6 ชื่อเรื่อง จ านวน3 ชั่วโมง 6.3 กระบวนการ 3-4 กระบวนการขยายตัวแบบอะเดียมาติคคามกฎ PV k = Cของวัฏจักรดีเซล 6.4 กระบวนการ 4-1 กระบวนการปล่อยหรือคายความร้อนออกในช่วงปริมาตรคงที่ของวัฏจักรดีเซล 1. สาระส าคัญ 1. เป็ นการขยายตัวแบบอะเดียมาติตาามกฎPV k = C ความดันลดลงจาก P3มาเป็ น P4 อุณหภูมิลดลงจาก T3 มาเป็ น T4 ปริมาตรเพิ่มขึ้นจาก V3 ไปเป็ น V4 เอนโทรบีคงที่เท่าเดิม S3= S4 2. เป็ นการปล่อยหรือคายความร้อนออกในช่วงปริมาตรคงที่ปริมาตรคงที่เท่าเดิมที่ V4= V1ความดันลดจาก P4 มาเป็ น P1อุณหภูมิลดจาก T4 มาเป็ น T1 เอนโทรปี ลดจาก S4มาเป็ น S1 2. สมรรถนะประจ าหน่วยการเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายกระบวนการขยายตัวแบบอะเดียมาติของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 2. ค านวณหาดวามร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 3. ค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 4. ค านวณหาอุณหภูมิของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 5. อธิบายความหมายของกระบวนการปล่อยหรือค่ายความร้อนออกในช่วงปริมาตรคงที่ได้อยางถูกต้อง ่ 6. ค านวณหาความร้อนที่คลายออกจากระบบของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายกระบวนการขยายตัวแบบอะเดียมาติได้อยางถูกต้อง ่ 2. นักศึกษาสามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 3. นักศึกษาสามารถหาค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อ ่ง 4. นักศึกษาสามารถค านวณหาอุณหภูมิของวัฏจักรดีเซลได้อยางถูกต้อง ่ 5. นักศึกษาสามารถอธิบายความหมายของกระบวนการปล่อยหรือค่ายความร้อนออกในช่วงปริมาตร คงที่ได้อยางถูกต้อ ่

245 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. สามารถค านวณหาความร้อนที่ป้ อนข้าระบบของวัฏจักรดีเซลไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 2. สามารถค านวณหาความดันสูงสุดของวัฏจักรดีเซลไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 3. สามรถค านวณหาอุณหภูมิของวัฏจักรดีเซลได้ไดอ้ยา่งถูกตอ้ง 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ -กระบวนการสันดาปภายในของวัฏจักรดีเซล 4.2ด้านทักษะหรือปฏิบัติ - การค านวณหาค่างานสุทธิ, ประสิทธิภาพทางความร้อน ,ความดันยังผลเฉลี่ย 4.3ด้านคุณธรรม/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

246 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการสอนหรือกจิกรรมครูข้ันตอนการเรียนหรือกจิกรรมของผู้เรียน ข้ันน าเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 1. ครูทบทวนวัฏจักรอ๊อตโต ขั้นการสอน (60 นาที) 1. ครูวาดแผนภาพและทบทวนสมการของวัฏจักร ดีเซล 2. ครูอธิบายความหมายกระบวนการขยายตัว แบบอะเดียมาติคตามกฎ ของวัฏจักรดีเซล 3. ครูอธิบายความหมายกระบวนการปล่อยหรือคาย ความร้อนออกในช่วงปริมาตรคงที่ของวัฏจักร ดีเซล 4. ครูสาธิตตวัอยา่งของวัฏจักรดีเซลจ านวน 1 ข้อ 5. ครูเปิ ดโอกาสให้ชักถามข้อสงสัย ขั้นพยายาม(80 นาที) 1. ครูให้นักศึกษาฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียน สมการของวัฏจักรดีเซล 2. ครูให้ท าแบบฝึ กหัดที่ 6.2จ านวน 1 ข้อ ข้ันสรุป ( 30 นาที ) 1. ครูใหส้ ่งฝึ กหัด 2. ครูเฉลยแบบฝึ กหัด 3. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม 1. ผเู้รียนท้งัช้นั แสดงความคิดเห็นตามหัวข้อที่ครู ซักถาม 1. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 2. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 3. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึกเน้ือหาจาก คา บรรยายใส่สมุด 4. ผู้เรียนต้งัใจฟังการบรรยายและจดบนัทึก 5. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัย 1. ผู้เรียนฝึ กปฏิบัติวาดแผนภาพและเขียนสมการของ วัฏจักรดีเซล 2. ผู้เรียนท าแบบฝึ กหัดที่ 6.2 จ านวน 1ข้อ 1. ผู้เรียนน าแบบฝึ กหัดมาส่ง 2. ผู้เรียนทราบเฉลย 3. ผเู้รียนท้งัหมดต้งัใจฟัง

247 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ - หนังสืองานสันดาปภายใน - เอกสารประกอบการสอน 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 - 8.2ขณะเรียน - ให้ผู้เรียนจดค าอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู - ให้ผู้เรียนท าแบบทดสอบ

248 8.3หลังเรียน - ให้ผู้เรียนเฉลยแบบทดสอบ - ให้ผู้เรียนไปศึกษา เรื่องวัฏจักรดีเซลมาล่วงหนา้ 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 12.2ขณะเรียน - สังเกตจากค าถาม ของผู้เรียน 12.3หลังเรียน - แบบทดสอบ

249 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน 13.1คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ได้จาก - แบบทดสอบหลังเรียน ร้อยละ 20 - ใบงาน ร้อยละ 20 - การปฏิบตัิงานกลุ่ม ร้อยละ 30 - แบบฝึ กหัด ร้อยละ 10 13.2คะแนนคุณธรรมและจริยธรรม 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

250 แผนการสอน หน่วยที่6 หน้าที่ 1 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่13 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3ชวั่ โมง วัฏจักรดีเซล (Diesel cycle) วฏัจกัรน้ีต้งัเพื่อชื่อตามนกัประดิษฐ์ชื่อ Rudolph Diesel (ค.ศ. 1858 –1913) ซึ่งได้จดทะเบียนสิทธิบัตร ไวใ้นเยอรมนัเราไดป้ระดิษฐร์ะบบการทา งานของเครื่องยนตแ์บบใชห้วัฉีดสา หรับฉีดน้า เช้ือเพลิง โดยคร้ังแรก ใชถ้่านหินเผาไหมภ้ายในกระบอกสูบ แต่ในที่สุดไดเ้กี่ยวมาใชเ้ช้ือเพลิงเหลว ซ่ึงเรียกกนัทวั่ ไปวา่เครื่องยนต์ ดีเซล วฏัจกัรน้ีดา เนินไปดงัน้ี P V 2 3 4 1 qout qin Vmin V3 Vmax S= S= ( ) P-V T S qin qout P = V = 2 3 4 1 ( ) T-Sกระบวนการ 1 – 2 จัดเตรียมอะเดียบาตริก ตามกฎ PVk = C ความดันเนื่องจาก P1 ไปเป็ น P2 อุณหภูมิเริ่มจาก T1 ไปเป็ น T2 ปริมาตรลดลงจาก V1 มาเป็ น เอนโทรบีเพิ่มข้ึนจาก S1= S2 กระบวนการ 2 – 3 รับความร้อนโดยความดันคงที่ ความดนัคงที่เท่าเดิมที่ P2 =P3 อุณหภูมิเพิ่มข้ึนจาก T2ไปเป็ น T3 ปริมาตรเพิ่มข้ึนจาก V2 ไปเป็ น V3 เอนโทรบีเพิ่มข้ึนจาก S2= S3

251 แผนการสอน หน่วยที่6 หน้าที่ 2 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่13 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง กระบวนการ 3–4 ขยายตัวแบบจะเดียมาติคคามกฎ PV k = C ความดันลดลงจาก P3มาเป็ น P4 อุณหภูมิลดลงจาก T3 มาเป็ น T4 ปริมาตรเพิ่มข้ึนจาก V3 ไปเป็ น V4 เอนโทรบีคงที่เท่าเดิม S3= S4 กระบวนการ 4-1 เป็นการปล่อยหรือค่ายความร้อนออกในช่วงปริมาตรคงที่ ปริมาตรคงที่เท่าเดิมที่ V4= V1 ความดันลดจาก P4 มาเป็ น P1 อุณหภูมิลดจาก T4 มาเป็ น T1 เอนโทรปี ลดจาก S4มาเป็ น S1 กระบวนการจดัครบรอบวตัถุจกัรซ่ึงกายกลบัมาอยใู่นสภาวะเดิมจากรูป ถา้ไม่จดัการขยายตวัแก่สภาวะ 4 โดย ปล่อยใหก้ารขยายตวัอยา่งสมบูรณ์ถึงสภาวะ 5 แลว้การจะกลบัมาที่สภายะ 1 ไดก้็ตอ่เมื่อระบายความร้อน ออกไป ณ ความดนัคงที่ถูก 5 มา 1 กระบวนการน้ีแสดงไวใ้นรูปดว้ยเส้นประ จากจุด 1 2 3 5 สื่อวฏัจกัร ความดันคงที่และเมื่อสัดส่วน 1 4 5 ออกเสียจะไดเ้ป็นวฏัจกัรดีเซล เมื่อจา เอาวฏัจกัร 1 2 3 4 มาวเิคราะห์โดยสมมติวา่ P1 , V1และ T1 เป็นตวัที่ทราบค่าแลว้จะไดด้งัน้ี สภาวะ 1 จุดน้ีทราบวา่ P1 , V1และ T1 แล้ว สภาวะ 2 สมมุติวา่ทราบอตัราส่วนปริมาตร 2 1 V V หา T1 2 1 T T = 1 1 2 k V V T2 = T1 1 2 1 k V V = T1 k1 v r …………………….1

252 แผนการสอน หน่วยที่6 หน้าที่ 3 วิชา งานเครื่องยนต์สันดาปภายใน สอนคร้ังที่13 ชื่อหน่วยวัฏจักรดีเซล จ านวน 3 ชวั่ โมง เมื่อ r v = 2 1 V V อตัราส่วนปริมาตร P2 = P2 k V V 2 1 ……………………….2 สภาวะ 3 เมื่อ P3 = P2 เพราะวา่ความดนัคงที่เท่าเดิม หา T3 3 3 T V = 2 2 T V T3 = T2 2 3 V V = 2 3 V V T1 k1 v r T3 = r c T1 k1 v r ………………………………….....3 เมื่อให้ r c = 2 3 V V ซึ่งเป็ น Cut – off ratio สภาวะ 4 3 4 T T = 1 4 3 k V V แต่ 4 3 V V = 1 T 3 V V 4 เพราะวา่ V4 = 1 4 V จะไดว้า่ 1 3 V V = 1 2 2 3 V V V V = 1 v r rc ดงัน้นั T4 k V4 = T3 v r rc = T1 r c k1 v r 1 1 k v k r rc จาก P4 k V4 = P3 V3 k P6 = P3 k V V 4 3 P4 = P3 k v r rc