การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

26
กกกกกกกกกก กกกกกกกกกกก กกกก กกกก กกกกกกกกกกก กกกกกกก กกกกกกกกกกกก กกก 1 กกก กกกกกก กกกกกกก กกกกกกกกกกกกกกกกกกกกก

Upload: janejira-jidjong

Post on 28-May-2015

841 views

Category:

Education


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ว�ชา ว�ทยาศาสตร� พ��นฐาน ม�ธยมศ�กษาปี!ท"# 1โดย ค%ณคร' เจนจ�รา จ�ตจง

โรงเร"ยนพระแม�สกลัสงเคราะห์�

Page 2: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ในช"ว�ตปีระจ.าว�นเราต�องม"การเก"#ยวข้�องก�บการได� แลัะร�บพลั�งงานความร�อน ข้ณะย�นอย'�กลัางแดด จะร' �ส�กร�อนกว�าเม�#อย�นในท"#ร �ม แลัะการห์%งต�มอาห์ารก2เปี3นการใช�ความร�อน เพ�#อท.าให์�อาห์ารส%ก กาต�มน.�าใช�ความร�อนท.าให์�น.�าเด�อด แลัะความร�อนย�งท.าให์�เก�ดการถ่�ายโอนจากว�ตถ่%ห์น�#งไปีย�งอ"กว�ตถ่%ห์น�#งได�

Page 3: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

เช�น การทอดปีลัา ข้ณะท"#ก.าลั�งทอดปีลัาน��น ความร�อนจากเตาจะส�งผ่�านกระทะไปีย�งน.�าม�น แลัะผ่�านต�อไปีย�งปีลัา เราจ�งม"ความค%�นเคยก�บการใช�พลั�งงานความร�อนในช"ว�ตปีระจ.าว�นอย'�เสมอ

Page 4: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ความร้�อน (Heat) ห์มายถ่�ง การเคลั�#อนท"#ข้องอะตอมห์ร�อการส�#นข้องโมเลัก%ลัข้องสสารท.าให์�เก�ดพลั�งงานจลัน� (Kinetic energy)

Page 5: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

พลั�งงานความร้�อน (Heat energy) ห์มายถ่�ง พลั�งงานท��งห์มดท"#เก�ดข้��นจากการเคลั�#อนท"#ข้องอะตอมห์ร�อโมเลัก%ลัท��งห์มดข้องสสาร พลั�งงานความร�อนจะเคลั�#อนท"#จากต.าแห์น�งท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ส'ง ไปีย�งต.าแห์น�งท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ต.#าเสมอ เร"ยกว�า การถ่�ายโอนความร�อน การถ่�ายโอนความร�อนจะเก�ดข้��น 2 กรณ" ค�อ

Page 6: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

1. การ้ถ่�ายโอนความร้�อนที่��อาศั�ยตั�วกลัาง

1.1 การ้น�าความร้�อน (Conduction) เปี3นการถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน โดยท"#พลั�งงานความร�อนเคลั�#อนท"#ผ่�านโมเลัก%ลัข้องต�วกลัางจากโมเลัก%ลัห์น�#งไปีย�งโมเลัก%ลัห์น�#ง ซึ่�#งอย'�ต�ดก�นไปีเร�#อยๆ จากท"#อ%ณห์ภู'ม�ส'งไปีส'�ท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ต.#ากว�า โดยโมเลัก%ลัข้องต�วกลัางไม�เคลั�#อนท"#ต�วอย�าง เช�น

Page 7: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ถ่�าเราจ�บด�ามท�พพ"โลัห์ะท"#ใช�คนห์ม�อแกงจ�ด ความร�อนจะเคลั�#อนท"#ผ่�านท�พพ"โลัห์ะมาย�งม�อเรา ท.าให์�เราร' �ส�กร�อน ท�พพ"โลัห์ะ ค�อ ต�วกลัางท"#ยอมให์�พลั�งงานความร�อนไห์ลัผ่�านได�ด" เร"ยกว�า ต�วน.าความร�อน (Conductor) ต�วน.าความร�อนได�ด"ได�แก� โลัห์ะ เช�น เง�น ทองแดง เห์ลั2ก เปี3นต�น

Page 8: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

กระจก

พลั�งงานแสงอาท�ตย�

พลั�งงานท"#ถ่'กสะท�อนกลั�บ

พลั�งงานท"#ส�งผ่�าน

การน.าความร�อน

% พลั�งงานท"#สะท�อนกลั�บ% พลั�งงานท"#ส�งผ่�าน% พลั�งงานสะสม

100%

เก�ดอะไรข้��นเม�#อพลั�งงานแสงอาท�ตย�ตกกระทบกระจก

Sunlit Window – Energy Balance

Page 9: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

1.2 การ้พาความร้�อน (Convection) เปี3นการถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน โดยท"#พลั�งงานความร�อนเกาะต�ดก�บโมเลัก%ลัข้องต�วกลัาง โดยท"#โมเลัก%ลัข้องต�วกลัางจะเคลั�#อนท"#ไปีด�วย ด�งน��นต�วกลัาง จะต�องอย'�ในสถ่านะก8าซึ่ (Gas) ห์ร�อข้องเห์ลัว (Liquid) การพาความร�อน จ�งม�กเก�ดข้��นในบรรยากาศ มห์าสม%ทร ภูายในโลัก แลัะดวงอาท�ตย� เปี3นต�น

Page 10: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

1. การ้ถ่�ายโอนความร้�อนที่��ไม�อาศั�ยตั�วกลัาง

การ้แผ่�ร้�งสี�ความร้�อน (Radiation) เปี3นการถ่�ายโอนความร�อนออกรอบต�วท%กท�ศทาง โดยไม�ต�องอาศ�ยต�วกลัางในการส�งถ่�ายพลั�งงานความร�อน เช�น การท"#พลั�งงานความร�อนจากดวงอาท�ตย�เคลั�#อนท"#มาย�งโลัก

Page 11: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

การแผ่�ร�งส"ความร�อนสามารถ่ถ่�ายโอนความร�อนผ่�านอากาศได� โดยว�ตถ่%ท%กชน�ดท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ส'งกว�า -273 องศาเซึ่ลัเซึ่"ยส ห์ร�อ 0 องศาเคลัว�น จะแผ่�ร�งส"ได� ว�ตถ่%ท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ส'งจะแผ่�ร�งส"คลั�#นส��น ว�ตถ่%ท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ต.#าจะแผ่�ร�งส"คลั�#นยาว

Page 12: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ในความเปี3นจร�ง การถ่�ายโอนความร�อน เช�น การน.าความร�อน การพาความร�อน แลัะการแผ่�ร�งส"ความร�อน อาจเก�ดข้��นพร�อมๆ ก�น ด�งภูาพ

Page 13: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

การแผ่�ร�งส"ความร�อนจากกองไฟ ท.าให์�เก�ดความร�อนจากก�นห์ม�อด�านนอก ห์ม�อเปี3นโลัห์ะ ท.าให์�เก�ดการน.าความร�อนเข้�าส'�ภูายในห์ม�อ น.�าท"#อย'�ก�นห์ม�อ (ด�านลั�าง) ร�อน แลัะข้ยายต�ว ท.าให์�ม"ความห์นาแน�นต.#าจ�งลัอยข้��นข้�างบน

Page 14: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

น.�าเย2นด�านบนท"#ม"ความห์นาแน�นส'งจะเคลั�#อนต�วมาแทนท"#น.�าท"#ม"อ%ณห์ภู'ม�ส'งกว�า เม�#อน.�าเย2นเคลั�#อนลังมาได�ร�บความร�อนจากด�านลั�าง จะกลัายเปี3นน.�าร�อนลัอยข้��นห์ม%นเปี3นว�ฏจ�กรการพาความร�อน (Convection circulation)

Page 15: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

ร้��เพ��มเตั�ม1. เม�#อว�ตถ่%ได�ร�บความร�อนว�ตถ่%จะม"

อ%ณห์ภู'ม�ส'งข้��น อ%ณห์ภู'ม�เปี3นปีร�มาณท"#บอกให์�ทราบระด�บความร�อนข้องว�ตถ่% แลัะโดยท�#วไปีการว�ดอ%ณห์ภู'ม�จะใช�เคร�#องม�อว�ดท"#เร"ยกว�า เทอร�มอม�เตอร�“ ”

2. พลั�งงานความร�อนในอาห์ารน�ยมว�ดเปี3นห์น�วยแคลัอร" โดยก.าห์นดให์� 1 แคลัอร" ห์มายถ่�ง ปีร�มาณความร�อนท"#ท.าให์�น.�า 1 กร�ม ม"อ%ณห์ภู'ม�เพ�#มข้��น 1 องศาเซึ่ลัเซึ่"ยส

Page 16: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

1 แคลัอร้� (cal) ม�ค�าปร้ะมาณ 4.2 จู�ลั (J)ตั�วอย�าง

น.�า 10 กร�ม อ%ณห์ภู'ม�ส'งข้��น 1 องศาเซึ่ลัเซึ่"ยส จะต�องใช�ปีร�มาณความร�อนก"#แคลัอร" (ปีร�มาณความร�อน 1 แคลัอร" ค�อ ปีร�มาณความร�อนท"#ท.าให์�น.�า 1 กร�ม ม"อ%ณห์ภู'ม�เปีลั"#ยนไปี 1 ๐C

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 17: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

ดั�งน�%นน.�า 1 กร�ม ม"อ%ณห์ภู'ม�เปีลั"#ยนไปี 1 ๐C ต�องได�ร�บความร�อน 1 แคลัอร"น.�า 10 กร�มม"อ%ณห์ภู'ม�เปีลั"#ยนไปี 1 ๐C ต�องได�ร�บความร�อน 1 x 10 แคลัอร"

= 10 แคลัอร"

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 18: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การ้ใช้�ปร้ะโยช้น(จูากตั�วน�าความร้�อน แลัะฉนวนความร้�อนจูากการ้ถ่�ายโอนความร้�อน

กระทะห์ร�อห์ม�อห์%งต�ม ต�องการให์�ความร�อนส�งผ่�านไปีย�งอาห์ารท"#ปีร%งได�รวดเร2วน�ยมใช�ภูาชนะท"#ท.าด�วยสแตนเลัส ห์ร�ออะลั'ม�เน"ยม ด�ามจ�บห์ร�อห์'ห์��วท.าด�วยพลัาสต�ก เพราะเปี3นฉนวนความร�อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 19: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

เตาร"ด ท.าด�วยโลัห์ะท"#น.าความร�อนได�ด" ม�อจ�บท"#ต�ดก�บเตาร"ดท.าด�วยพลัาสต�ก

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 20: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

กระต�กน.�าแข้2ง ต�วกระต�กน�ยมท.าด�วยพลัาสต�ก เน�#องจากเปี3นฉนวนความร�อนปี=องก�นความร�อนจากภูายนอกไม�ให์�ผ่�านเข้�าในกระต�ก

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 21: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

ไทโรโฟม (Styrofoam) กลั�องโฟมบรรจ%อาห์าร ในกรณ"ท"#ต�องการเก2บอาห์ารร�อนนาน เพราะโฟมท.าห์น�าท"#เปี3นฉนวนความร�อนท"#ด"ใช�ง�าย เก2บร�กษาอาห์ารนานกว�ากลั�องโลัห์ะ ปี=องก�นไม�ให์�อาห์ารท"#เก2บร�กษาส'ญเส"ยความร�อน ห์ร�อปี=องก�นไม�ให์�ความร�อนภูายนอกเข้�าข้�างใน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 22: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

อ%ปีกรณ�บ�ดกร" บร�เวณส�วนปีลัายท.าด�วยทองแดง เปี3นต�วน.าไฟฟ=าท"#ด" ช�วยในการบ�ดกร"รวดเร2วข้��น ม�อจ�บท.าด�วยฉนวนพวกพลัาสต�กแข้2ง ห์ร�อเรซึ่�น

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 23: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

ถ่%งม�อท"#ใช�จ�บภูาชนะห์%งต�มอาห์าร ม"ช�องท"#ใช�เก2บก�กอากาศ เพ�#อให์�อากาศเปี3นต�วก�นไม�ให์�ความร�อนไห์ลัเข้�าส'�ม�อข้ณะจ�บจาน กระทะ ข้ณะท"#ร �อนอย'�

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 24: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

ในกรณ"ข้�อม�อห์ร�อข้�อเท�า เก�ดอาการเคลั2ดข้�ดยอก ใช�ข้องเย2นๆ ปีระคบตรงบร�เวณท"#เก�ดอาการ เพ�#อลัดการไห์ลัเว"ยนข้องเลั�อด ท.าให์�ห์ลัอดเลั�อดห์ดต�วไม�ให์�เก�ดการบวมมากข้��น เน�#องจากเปี3นการน.าความร�อนออกจากบร�เวณร�างกายท"#ได�ร�บบาดเจ2บ เปี3นต�น

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 25: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การ้ใช้�ปร้ะโยช้น(ที่��เก�ดัจูากการ้พาความร้�อน

อาคารห์ร�อส.าน�กงานข้นาดให์ญ� แลัะโรงแรมต�างๆ จะม"ระบบการท.าความร�อนเม�#อเปี?ดเคร�#องต�มน.�าท.างาน น.�าร�อนจากเคร�#องต�มน.�าจะลัอยต�วข้��นแลัะไห์ลัไปีตามท�อท"#เช�#อมต�อก�บก8อกน.�าบร�เวณต�างๆ น.�าเย2นจากถ่�งเก2บน.�าจะเก�ดการไห์ลัเข้�ามาแทนท"# ไห์ลัเว"ยนในระบบการท.าความร�อนตลัอดเวลัาท"#เปี?ดสว�ตซึ่�ให์�เคร�#องต�มน.�าท.างาน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

Page 26: การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่�ายโอนพลั�งงานความร�อน

เอกสารอ�างอ�งห์น�งส�อเสร�มพ�ฒนาผ่'�เร"ยน กลั%�มสาระ

การเร"ยนร' �ว�ทยาศาสตร� ช��นม�ธยมศ�กษาปี!ท"# 1 ภูาคเร"ยนท"# 2 (ว21102).ฝ่Bายการศ�กษา อ�ครส�งฆมณฑลักร%งเทพฯ.