ใบความรเรอง ระบบสรยะ

กำาเนดเอกภพเอกภพ หรอ จกรวาล ในทางดาราศาสตรนน คอ พนทอนกวาง

ใหญมหาศาลสดทจะจนตนาการได ประกอบดวย ดวงอาทตย ดาวเคราะห ทรวมทงโลก กาแลคซ ทางชางเผอก และกาแลกซอน ๆ อกมากมาย และยงมพนทวางเปลาระหวางกาแลคซ

สงทตนเตนลาสดกบการกำาเนดของเอกภพกคอ ความรทวากำาเนดทแทจรงของเอกภพไมใชบกแบง (การระเบดใหญ) แตมเหตการณหลายขนตอนเกดขนกอนหนานน และเมอยอนเวลาขนไปอกเรากไดรวาเอกภพเกดขนมาจากศนย เมอคดจากสามญสำานกธรรมดากไมนาจะแปลกอะไรเลย แตเมอคดยอนกลบจากปจจบนไปสอดต เราจะพบกบเอกภพทมทงสภาพทมความหนาแนนและความรอนสงเปนอนนต ซงฮอวคงและเพนโรส เรยกสภาพนวาจดซงกลารต (Singularity) ซงในสภาพนนเราจะไมสามารถบอกได (ทางทฤษฎ) เลยวากอนหนานนเอกภพมความเปนมาอยางไร นนกคอเทาทผานมานกวทยาศาสตรไมสามารถบอกไดงายนกวาเอกภพเกดมาจากศนย ตราบใดทพสจนทางทฤษฎไมได ถงจะเชอกบอกไมได แตในปจจบนนกวทยาศาสตรสามารถบอกไดแลว นนกแสดงวามนษยไดสามารถ ตผานจดซงกลารต ไดแลวซงนบเปนความกาวหนาทนาตนเตน

ทฤษฎเกยวกบกำาเนดและความเปนมาของเอกภพเปนสาขาวจยสำาคญอนหนงของดาราศาสตร ทฤษฎเอกภพนนดงเดมมรากฐานมา

18

จากทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตน ทฤษฎนชวยใหความรเกยวกบเอกภพของเรากาวหนาอยางมากกจรง แตทางทฤษฎนกมจดออนทสำาคญจดหนงเกยวกบกำาเนดของเอกภพ ตราบใดทคดจากฐานของทฤษฎสมพทธภาพเราจะไมสามารถแกปญหาเกยวกบกำาเนด ของเอกภพไดเลย เพราะฉะนนในสมยกอนถาเราถามนกวทยาศาสตรทศกษาเกยวกบเอกภพวา เอกภพเกดขนมาไดอยางไร ผถกถามมกจะตอบแบบหามถามตอวา มแตพระเจาเทานนทร นนกคอไมมใครตอบไดนนเอง แตในชวงไมกปทผานมา ทฤษฎของอนภาคพนฐานทจำาเปนมากในการคดเกยวกบกำาเนดเอกภพไดพฒนากาวหนาอยางรวดเรว ชวยใหเราสามารถพบทางแกปรศนาของเอกภพแนวทางใหมนได เหตผลททฤษฎของอนภาคพนฐานเขามาเกยวของกเพราะเอกภพซงปจจบนกวางใหญไพศาลนน ตอนทกำาเนดทกสงทกอยางยงรวมตวอดแนน ทงความหนาแนนและอณหภมจะสงเปนอนนต ในสภาพเชนนนสสารทงหลายจะแยกตวออกเปนอนภาคพนฐานทสดในระดบควารก และนคอเหตผล ททฤษฎอนภาคพนฐานตองเขามาเกยวของในการศกษาเกยวกบกำาเนดของเอกภพ

ประวตการศกษาการกำาเนดของเอกภพเรมจากไอนสไตนเราอาจกลาวไดวาการศกษาเอกภพปจจบนนน มตนกำาเนด

รากฐานมาจากทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตน ไอนสไตนเปนผททำาใหเกดการศกษาเกยวกบเอกภพนนเปนวทยาศาสตร แทนทจะเปนเพยงความเชอหรอศาสนา ซงกอนหนานนเรามกจะคดเพยงวาเอกภพเปนสถานทใหดาวและกาแลกซอาศยอย ไมไดเปนจดสำาคญของการศกษาคนควา ในป ๑๙๑๗ ไอนสไตนไดใชทฤษฎสมพทธภาพ ในการศกษาเกยวกบเอกภพ ในตอนแรก ๆ ไอนสไตนไดใชทฤษฎของเขากบโมเดลเอกภพทหยดนง สมำาเสมอเหมอนกนทกทศทาง ซงกคอโมเดลของเอกภพปดสมำาเสมอและเหมอนกนทกทศทาง หมายความวาถาดในบรเวณแคบ ๆ ของเอกภพอาจจะมโลก มดาวเสาร ฯลฯ แตเมอดในวงกวางขวางแลว ไมวา

19

จะมองไปทศทางไหนเอกภพจะเหมอนกนทงหมด ไมมทไหนทจะพเศษกวาทอน ปจจบน เราเรยกความคดนวา กฎของเอกภพ ซงเปนความคดพนฐานในการศกษาเอกภพในปจจบน แลวผลของการคำานวณปรากฏออกมาตรงกนขามกบทคาดไว ไอนสไตนพบวาตามโมเดลเอกภพทปดน เอกภพจะหดตวแทนทจะหยดนงอยางทคดไว ซงทจรงแลวนเปนสงทพอคาดคะเนได เพราะทฤษฎสมพทธภาพของไอนสไตนนนทจรงกคอการขยายทฤษฎแรงโนมถวงของนวตน ถาในเอกภพมมวลสารอยอยางสมำาเสมอ มนจะดงดดซงกนและกนเขาหากนซงกคอเอกภพจะหดตวนนเอง

นยามดาวในเอกภพ ประกอบดวยกาแลกซทมขนาดและรปรางแตกตางกน

ออกไปเปนลาน ๆ กาแลกซ และภายในกาแลกซเองจะประกอบดวยดวงดาวตาง ๆ ทงดาวฤกษ ดาวเคราะห ฝน และกลมเนบวลา อกเปนลาน ๆ ดวง

ดาวฤกษ หมายถง ดวงดาวทมแสงสวางในตวเอง ดวงอาทตยเปนดาวฤกษดวงหนง ดาวฤกษ ประกอบดวยแกสไฮโดเจนและแกสฮเลยมถงรอยละ ๙๙

ดาวเคราะห หมายถง วตถขนาดใหญทโคจรรอบดาวฤกษหรอดวงอาทตย ดาวเคราะห ม ๒ ประเภทใหญ ๆ คอ

- ดาวเคราะหหน เชน ดาวพธ ดาวศกร โลก ดาวองคาร - ดาวเคราะหแกส เชน ดาวพฤหสบด ดาวเสาร ดาวยเรนส

ดาวเนปจน

กำาเนดระบบสรยะระบบสรยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทตยและ

บรวารซงโคจรอยรอบดวงอาทตย ไดแก ดาวเคราะห ๘ ดวง บรวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห ๔ ดวง ท

20

อยใกลดวงอาทตย เรยกวา ดาวเคราะหชนใน ซงเปนดาวเคราะหขนาดเลกและมพนผวเปนของแขง ไดแก ดาวพธ ดาวศกร โลก และดาวองคาร ดาวเคราะห ๔ ดวงทอยถดออกไป เรยกวา ดาวเคราะหชนนอก ซงมขนาดใหญและมองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ไดแก ดาวพฤหส ดาวเสาร ดาวยเรนส และดาวเนปจน สวนดาวพลโต ทมขนาดเลกและมพนผวเปนของแขง ตอนนไดประกาศสถานะภาพเปนดาวเคราะหแคระ

รปภาพแสดงระบบสรยะ

ระบบสรยะเกดจากกลมกาซและฝนในอวกาศ ยบรวมกนภายใตอทธพลของแรงโนมถวง เมอ ๔,๖๐๐ ลานปทผานมา ทใจกลางของกลมกาซเกดเปนดาวฤกษ คอ ดวงอาทตย เศษฝนและกาซทเหลอจากการเกดเปนดาวฤกษ เคลอนทอยลอมรอบเกดการชนและรวมตวกนเปนภายใตอทธพลของแรงโนมถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในทสดกลายเปนดาวเคราะหบรวารและวตถอนๆ ในระบบสรยะ

21

รปภาพแสดงกำาเนดระบบสรยะ

ขอมลทนาร-ระบบสรยะมขนาดเสนผานศนยกลาง ๑๒,๐๐๐ ลานกโลเมตร-๙๙ % ของเนอสารทงหมดของระบบสรยะ รวมอยทดวงอาทตย

ดวงอาทตย (The sun)

ดวงอาทตย เปนดาวฤกษทอยใกลโลกของเรามากทสด มองคประกอบสวนใหญเปนกาซไฮโดรเจน ทใจกลางของดวงอาทตย

22

อณหภมและแรงดนสงมากจนทำาใหกาซไฮโดรเจนหลอมรวมกนเปนกาซฮเลยม และแผพลงงานออกมาอยางมหาศาลเปนความรอนและแสงสวาง เรยกปฏกรยานวา ปฏกรยานวเคลยรฟวชน พลงงาน“ ”ความรอนและแสงสวางจากดวงอาทตยนเองทเออใหเกดสงมชวตบนโลกของเรา

โครงสรางภายในของดวงอาทตย ประกอบดวย1. แกนกลาง มอณหภมสงกวา ๑๕ ลานองศาเซลเซยส2. โซนการแผรงส พลงงานความรอนถายทอดออกสสวนนอกใน

รปแบบคลน3. โซนการพารงส อยเหนอโซนการแผรงส พลงงานความรอนใน

โซนนถกถายทอดออกสสวนนอกโดยการเคลอนทของกาซ4. โฟโตสเฟยร เปนพนผวของดวงอาทตย อยเหนอโซนการพารงส

เราสงเกตพนผวสวนนไดในชวงคลนแสง มอณหภมประมาณ ๕,๕๐๐ องศาเซลเซยส

5. โครโมสเฟยร เปนบรเวณทอยเหนอขนมาจากชนโฟโตสเฟยร มอณหภมสงประมาณ ๑๐,๐๐๐ องศาเซลเซยส

6. คอโรนา เปนบรรยากาศชนนอกสดของดวงอาทตยแผออกไปในอวกาศหลายลานกโลเมตร มอณหภมสงมากกวา ๑ ลานองศาเซลเซยส

จดบนดวงอาทตยเกดจากการเปลยนแปลงของสนามแมเหลกทพนผวดวงอาทตย

ทำาใหบรเวณดงกลาวมอณหภมตำากวาบรเวณรอบขาง จงมความสวางนอยกวาบรเวณขางเคยงสงเกตเหนเปนจดดำา จดบนดวงอาทตยบางจดมขนาดใหญกวาโลกเราหลายเทา จดบนดวงอาทตยมจำานวนเพมขนสงสดทก ๆ ๑๑ ป ซงสมพนธกบการประทจาทพนผวของดวงอาทตย ทเรยกวา โซลารแฟลร “ ” (Solar Flare)

23

รปภาพแสดงจดบนดวงอาทตย

คำาเตอน หามมองดดวงอาทตยโดยตรงดวยตาเปลา หรอจากกลองสอง

ทางไกลและกลองโทรทรรศน เพราะพลงงานของแสงอาทตยจะทำาใหตาบอดได ควรสงเกตดวงอาทตยทางออมโดยใชฉากหรอกระดาษสขาวรบภาพของดวงอาทตยจากกลองสองทางไกลหรอกลองโทรทรรศน

ดาวพธ (Mercury)

24

ดาวพธ เปนดาวเคราะหซงอยใกลกบดวงอาทตยมากทสด เปนดาวเคราะหขนาดเลกและไมมดวงจนทรเปนบรวาร โครงสรางภายในของดาวพธประกอบไปดวยแกนเหลกขนาดใหญ มรศมประมาณ ๑,๘๐๐-๑,๙๐๐ กโลเมตร ลอมรอบดวยชนทเปนซลเกท ซงหนาเพยง ๕๐๐-๖๐๐ กโลเมตร บางสวนของแกนอาจจะยงหลอมละลายอย ดาวพธโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๘๗.๙๖๙ วน

ดาวพธ ถกเยยมเยอนดวยยานอวกาศเพยงลำาเดยวคอ ยานมารเนอร ๑๐ ในป พ.ศ. ๒๕๑๗ ซงไดทำาการสำารวจและทำาแผนทพนผวดาวพธเปนครงแรก แตเนองจากดาวพธอยใกลดวงอาทตยมาก จงสามารถทำาแผนทไดเพยงรอยละ ๔๕ ของพนททงหมด พนผวดาวพธเตมไปดวยหลมบอมากมาย คลายกบพนผวดวงจนทร มเทอกเขาสงใหญและแองทราบขนาดใหญอยทวไป แองทราบแคลอรส เปนแองทราบขนาดใหญซงมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ ๑,๓๐๐ กโลเมตร ทำาใหนกดาราศาสตรสนนษฐานวา แองทราบขนาดใหญนเกดจากการพงชนของอกกาบาตในยคเรมแรกของระบบสรยะ

รปภาพแสดงพนผวเตมไปดวยหลมอกาบาตคลายกบดวงจนทร

ดาวพธ ไมมชนบรรยากาศหอหม และการทดาวพธอยใกลดวงอาทตยมากทำาใหอณหภม ทพนผวดาวพธในเวลากลางวนและกลางคนแตกตางกนมากถง ๖๐๐ องศาเซลเซยส โดยมอณหภม ใน

25

เวลากลางวนสงถง ๔๓๐ องศาเซลเซยส และลดลงเหลอ - ๑๘๐ องศาเซลเซยสในเวลากลางคน ฉายาของดาวเคราะหน คอ เตาไฟแชแขง มาเรวแหงระบบสรยะ และ เทพเจาแหงการสอสาร

ดาวศกร (Venus)

ดาวศกร อย หางจากดวงอาทตยเปนลำาดบท ๒ เปนดาวเคราะหทมขนาดใหญเปนอนดบท ๖ และไมมดวงจนทรเปนบรวาร ดาวศกรมลกษณะทคลายคลงกบโลกจนไดชอวาเปนดาวเคราะหฝาแฝดกบโลกของเรา โครงสรางภายในของดาวศกรประกอบไปดวยแกนกลางทเปนเหลก มรศมประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร หอหมดวยชนแมนเทลทมความหนาประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร และเปลอกแขง ทประกอบดวยหนซลเกต ดาวศกรโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๒๒๕ วน

ยานอวกาศลำาแรกทเดนทางไปดาวศกร คอ มารเนอร ๒ ใน พ.ศ. ๒๕๐๕ หลงจากนนกมอกหลายลำา จนกระทงในป พ.ศ. ๒๕๓๓ ยานอวกาศแมกเจลแลน ไดใชเรดารในการสำารวจผานชนบรรยากาศทหนาแนนของดาวศกรเพอทำาแผนทพนผวของดาว การสำารวจโดยใชสญญาณเรดารน ทำาใหทราบถงความสงตำาของพนผวดาวศกร ไดพบวาพนผวดาวศกรปกคลมไปดวยทราบทเกดจากการระเบดของภเขาไฟและภเขาไฟขนาดใหญหลายแหง นอกจากนยงพบวาพนผวดาวศกรไมมหลมอกกาบาตขนาดเลกกระจายอยทวไปเชนเดยวกบดาวพธ ทงนเปนเพราะวาอกาบาตจะถกเผาไหม จนหมดในระหวางทเดน

26

ทางเขาสชนบรรยากาศทหนาแนนของดาวศกร ชนบรรยากาศของดาวศกรนนมความหนาแนนมาก ความดนบรรยากาศทพนผวดาวศกรมคาประมาณ ๙๐ เทาของความดนบรรยากาศทพนผวโลก หรอมคาเทากบความดนทใตทะเลลก ๑ กโลเมตร บรรยากาศของดาวศกรประกอบดวยกาซคารบอนไดออกไซดเปนสวนใหญ และมชนเมฆอยหลายชนทประกอบไปดวยกาซซลเฟอรไดออกไซด (กรดกำามะถน) ซงมความหนาหลายกโลเมตร ทำาใหเราไมสามารถสงเกตเหนพนผวดาวศกรได

ชนบรรยากาศทหนาทบนทำาใหเกดสภาวะเรอนกระจก กกเกบความรอนไวภายใตชนบรรยากาศ ทำาใหอณหภมพนผวสงถง ๖๐๐-๙๐๐ องศาเซลเซยส จะเหนวาพนผวดาวศกรรอนกวาพนผวดาวพธมากทง ๆ ทมนอยไกลจากดวงอาทตยกวาดาวพธถงสองเทากตาม ดาวศกรเปนดาวเคราะหทมความผกพนกบมนษยบนโลกมานาน ซงไดรบฉายาจำานวนมาก เชน คแฝดของโลก ดาวประกายพรก ดาวประจำาเมอง เทพเจาแหงความงาม สาวงามรอนระอ เปนตน

โลก (The Earth)

โลก ดาว“ เคราะหสนำาเงน” เปนดาวเคราะหดวงเดยวในระบบสรยะทมสภาวะแวดลอมเอออำานวยตอการดำารงชวตของสงมชวต โลกอยหางจากดวงอาทตยเปนลำาดบท ๓ และมขนาดใหญ เปนอนดบท ๕ ในบรรดาดาวเคราะหทงหมดใน

27

ระบบสรยะ โครงสรางภายในของโลกประกอบดวยแกนกลางชนในทเปนเหลก มรศมประมาณ ๑.๒๐๐ กโลเมตร หอหมดวยแกนกลางชนนอกทเปนของเหลวประกอบดวยเหลกและซลเฟอร มความหนาประมาณ ๒,๒๐๐ กโลเมตร ถดขนมาเปนชนแมนเทลทเปนของเหลวหนด ประกอบไปดวย เหลก แมกนเซยม ซลกอน และธาตอนๆ มความหนาประมาณ ๓,๐๐๐ กโลเมตร เปลอกโลกเปนของแขงมองคประกอบสวนใหญเปนแรควอตซ (ซลกอนไดออกไซด) และเฟลสปาร โลกโคจรรอบดวงอาทตย ๑ รอบ ใชเวลา ๓๖๕ วน

ชนบรรยากาศของโลกประกอบไปดวยไนโตรเจน ๗๗ % ออกซเจน ๒๑% ทเหลอเปนอารกอน คารบอนไดออกไซด และนำา กาซคารบอนไดออกไซดชวยในการกกเกบความรอนไวภายใตชนบรรยากาศ โดยอาศยสภาวะเรอนกระจก ทำาใหโลกมความอบอนไมหนาวเยนจนเกนไปสำาหรบสงมชวต อยางไรกตามถาปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดเพมขนมากจนเกนไปกจะทำาใหโลกรอนขน ซงอาจสงผลใหสงมชวตไมสามารถดำารงอยไดเชนกน

นอกจากน โลกยงมสนามแมเหลกทเกดจากการหมนรอบตวเองของโลก ถงแมวาจะมความเขมไมมากนก แตชวยปกปองมใหอนภาคทมพลงงานสงจากอวกาศเดนทางผานมาทผวโลกได โดยสนามแมเหลกจะกกใหอนภาคเดนทางไปตามเสนแรงแมเหลก และเขาสชนบรรยากาศไดเพยงทขวโลกเหนอและขวโลกใตเทานน ซงเปนตำาแหนงของขวแมเหลกโลกนนเอง เมออนภาคเหลานทำาปฏกรยากบโมเลกลกาซในชนบรรยากาศ ทำาใหเกดแสงสสวยงามสงเกตเหนบนทองฟายามคำาคน เรยกวา แสงเหนอแสงใต “ ” (Aurora) ตามบรเวณทปรากฏนนเอง ฉายาของโลกทรจกกนกคอ เทพแหงความอดมสมบรณดาวองคาร (Mars)

28

ดาวองคาร เปนดาวเคราะหทอยหางจากดวงอาทตยเปนอนดบท ๔ ในบรรดาดาวเคราะหทงหมด ดาวองคารมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ ๐.๕ เทาของโลก ดาวองคารมโครงสรางภายในประกอบดวยแกนกลางทเปนของแขง มรศมประมาณ ๑,๗๐๐ กโลเมตร หอหมดวยชนแมนเทลทเปนหนเหลวหนดหนาประมาณ ๑,๖๐๐ กโลเมตร และมเปลอกแขงเชนเดยวกบโลก

เราสงเกตเหนดาวองคารเปนสแดง เพราะมพนผวทประกอบไปดวยออกไซดของเหลก หรอ สนมเหลกนนเอง พนผวดาวองคารเตมไปดวยหบเหวตาง ๆ มากมาย มหบเหวขนาดใหญชอหบเหว มารเนอรส มความยาวถง ๔,๐๐๐ กโลเมตร กวาง ๖๐๐ กโลเมตร และลก ๘ กโลเมตร นอกจากน ดาวองคารยงมภเขาไฟทสงทสดในระบบสรยะชอภเขาไฟโอลมปส ทมความสงถง ๒๕ กโลเมตร และมฐาน ทแผออกไปเปนรศม ๓๐๐ กโลเมตร

ดาวองคารมบรรยากาศทเบาบางมาก ประกอบดวยคารบอนไดออกไซดเปนสวนใหญ กาซเหลานเกดจากการระเหดของนำาแขงแหง (คารบอนไดออกไซดแขง) ทปกคลมอยทวไปบนพนผว ดาวองคาร โดยเฉพาะทบรเวณขวเหนอและขวใตของดาวมนำาแขงปกคลมอยตลอดเวลา

ดาวองคารเปนดาวเคราะหทเปนทชนชอบของผแตงนยายวทยาศาสตร ตงแตเมอหลายสบป ทผานมา เมอเรมมการสงเกตดาวองคารผานกลองโทรทรรศน และพบรปรางพนผวทคลายกบคลอง สงนำาของมนษยดาวองคาร (ถามสงมชวตอยจรงบนดาวองคาร) แตหลงจากทองคการนาซาไดสงยาน ไปสำารวจดาวองคารอยางตอเนอง

29

ทำาใหเราทราบวาลกษณะดงกลาวเปนเพยงรองรอยทเกดขน ในธรรมชาต ฉายาของดาวองคารคอ เทพเจาแหงสงคราม

ดาวองคารมบรวารขนาดเลก ๒ ดวง มชอวา โฟบอส และดมอส ดวงจนทรทงสองดวงมรปรางไมสมมาตรและมขนาดเลกกวา ๒๕ กโลเมตร นกดาราศาสตรจงสนนษฐานวาอาจเปนวตถในแถบ ดาวเคราะหนอยทถกแรงโนมถวงของดาวองคารดงดดใหโคจรรอบ

ดาวพฤหสบด (Jupiter)

ดาว พฤหสบด เปนเทหวตถทมความสวางมากเปนอนดบท ๔ ของทองฟา (รองจากดวงอาทตยดวงจนทร และดาวศกร แตบางครงดาวองคารอาจสวางกวา) และเปนทรจกกนมาตงแตยคกอนประวตศาสตร ดวยการคนพบดวงจนทรบรวารทงสของกาลเลโอ ไดแก ไอโอ ยโรปา แกนมด และ คลลสโต ดวงจนทรทงสดวงจงไดชอวาเปน ดวงจนทรกาลเลโอ“ ”

ดาวพฤหสบดถกเยยมเยอนเปนครงแรกโดยยานไพโอเนยร ๑๐ ในป พ.ศ. ๒๕๑๖ ตดตามดวยไพโอเนยร ๑๑ วอยเอเจอร ๑ วอยเอเจอร ๒ ยลซส และลาสดคอ ยานกาลเลโอ

30

ดาวพฤหสบดเปนดาวเคราะหกาซ โดยทไมมพนผวเปนของแขงแตเตมไปดวยกาซซงมความหนาแนนสงกดทบกนลกลงไป เมอเรามองดดาวเคราะหเหลาน สงทเรามองเหนคอบรรยากาศชน ยอดเมฆ (ซงมความหนาแนนเบาบางกวา ๑ หนวยบรรยากาศ)

ชนบรรยากาศของดาวพฤหสบดประกอบดวยไฮโดรเจน ๙๐% และฮเลยม ๑๐% ซงปะปนดวย มเทน นำา และแอมโมเนย เพยงเลกนอย ลกลงไปดานลางเปนชนเมนเทลชนนอกทประกอบดวยไฮโดรเจนและฮเลยมเหลว และแมนเทลชนในทประกอบดวยไฮโดรเจนทมสมบตเปนโลหะ และแกนกลางทเปนหนแขงมขนาดเปน ๒ เทาของโลก

จดแดงใหญเปนทรจกมานานกวา ๓๐๐ ป จดแดงใหญมรปวงร แผออกไป

เปนบรเวณกวางถง ๒๕,๐๐๐ กโลเมตร ใหญพอทจะบรรจโลกได ๓ ใบ จดแดงใหญนเปนพายทเกดขนในชนบรรยากาศของดาวพฤหสบด ซงมอายมากกวา ๓๐๐ ป และยงไมทราบวาพายนจะจางหายไปเมอไร วงแหวนของดาวพฤหสบด

จากการสำารวจของยานวอยเอเจอร ๑ ทำาใหเราทราบวาดาวพฤหสบดมวงแหวนเชนเดยวกบดาวเสารแตมขนาดเลกและบางกวามาก ประกอบไปดวยเศษหนและฝนทมขนาดเลกและไมมนำาแขงเปนองคประกอบ จงทำาใหมนไมสวางมากนก (หนและฝนสะทอนแสงอาทตยไดไมดเทากบนำาแขง)

ดวงจนทรบรวารหลกของดาวพฤหสบดปจจบนพบวาดาวพฤหสมดวงจนทรบรวาร ๖๓ ดวง แตมเพยง

๔ ดวงทเปนดวงจนทร ขนาดใหญและมรปรางเปนทรงกลม ไดแก ไอโอ ยโรปา แกนมด และ คลลสโต ดวงจนทรไอโอและ ยโรปาเปนดวงจนทรทมอายนอยและมหลมอกกาบาตอยไมมากนก โดยเฉพาะดวงจนทรไอโอทยงมการครกรนของภเขาไฟอยทพนผว สวนดวงจนทรแกนมดและคลลสโตนนเปนดวงจนทรทมขนาดใหญและ มอาย

31

มากกวา มพนผวทเตมไปดวยหลมอกกาบาตอยมากมาย เนองจากดาวพฤหสบดมขนาดใหญและมดวงจนทรบรวารมากจงไดฉายาวา เทพเจาแหงทงปวง

ดาวเสาร (Saturn)

ดาวเสาร เปนดาวเคราะหทรจกกนมาตงแตกอนยคประวตศาสตร กาลเลโอไดใชกลองสองทางไกลสงเกตดาวเสารเปนครงแรกเมอป พ.ศ. ๒๑๕๓ และพบลกษณะทเปนวงรคลายกบเปนดาวเคราะหทมหสองขาง จนกระทงในป พ.ศ. ๒๒๐๒ ครสเตยน ฮอยเกนส พบวาเปนวงแหวนของ ดาวเสาร เปนทเชอกนวาดาวเสารเปนดาวเคราะหเพยงดวงเดยวในระบบสรยะ ทมวงแหวนจนกระทงเมอไมกสบปมานเองทไดมการคนพบวงแหวนบาง ๆ รอบดาวยเรนส ดาวพฤหสบด และดาวเนปจน

ดาวเสารถกเยยมเยอนครงแรกโดยยานไพโอเนยร ๑๑ ในป พ.ศ. ๒๕๒๒ ตามดวยวอยเอเจอร ๑ และวอยเอเจอร ๒ สวนยานแคสสนเดนทางไปถงใน ป พ.ศ. ๒๕๔๗

ดาวเสารมองคประกอบคลายกบดาวพฤหสบด คอประกอบไปดวยไฮโดรเจน ๗๕% ฮเลยม ๒๕% ปะปนไปดวยนำา มเทน แอมโมเนย เพยงเลกนอย โครงสรางภายในของดาวเสารมลกษณะคลายคลงกบดาวพฤหสบด ซงมแกนกลางทเปนหนแขงหอหมดวยแมนเทลชนในท

32

เปนโลหะไฮโดรเจนและแมนเทลชนนอกทเปนไฮโดรเจนและฮเลยมเหลว แถบทมความเขมตาง ๆ กนทปรากฏบนดาวเสารเกดจากการหมนรอบตวเองทเรวมากของดาว ทำาใหเกดการหมนวนของชนบรรยากาศทมอณหภมแตกตางกน จงปรากฏเปนแถบเขมและจางสลบกนไป

วงแหวนดาวเสารจากภาพวงแหวนดาวเสารดคลายกบวาจะมลกษณะเปนแผน แท

ทจรงแลวประกอบดวยอนภาคจำานวนมหาศาลซงมวงโคจรอสระ และมขนาดตงแตเซนตเมตรไปจนหลายรอยเมตร สวนใหญประกอบดวยนำาแขงปะปนอยกบเศษหนเคลอบนำาแขง วงแหวนของดาวเสารบางมากแมจะมขนาดเสนผานศนยกลางยาวถง ๒๕๐,๐๐๐ กโลเมตร แตมความหนาไมถง ๑.๕ กโลเมตร

ดวงจนทรบรวารของดาวเสารดาวเสารมดวงจนทรบรวาร ๖๑ ดวง ดวงจนทรบรวารทมขนาด

ใหญทสดคอ ไททน มขนาดใหญกวาดาวพธ ไททนมชนบรรยากาศทประกอบดวยกาซไนโตรเจนเปนสวนใหญ คลายคลงกบชนบรรยากาศของโลก ดงนนนกดาราศาสตรจงสนใจทจะศกษาดวงจนทรไททนอยางละเอยดเพอทจะไดนำามาเปรยบเทยบกบโลก ดวงจนทรบรวารสวนใหญประกอบดวยนำาแขงและมหนผสมอยเลกนอย ฉายาของดาวเสาร คอ เทพเจาแหงการเพาะปลก

ดาวยเรนส (Uranus)

33

ยเรนส เปนดาวเคราะหดวงแรกซงถกคนพบในยคใหมโดย วลเลยม เฮอสเชล เมอวนท ๑๓ มนาคม พ.ศ. ๒๓๒๔ ยานวอยเอเจอร ๒ เปนยานอวกาศลำาแรกทไปสำารวจดาวยเรนส ในป พ.ศ. ๒๕๒๙ องคประกอบหลกของดาวยเรนสเปนหนและนำาแขง มไฮโดรเจนเพยง ๑๕% กบฮเลยมอก นดหนอย (ไมเหมอนกบดาวพฤหสบดและดาวเสารซงมไฮโดรเจนเปนสวนใหญ) แกนของดาวยเรนสมลกษณะทคลายคลงกบแกนของดาวพฤหสบดและดาวเสาร คอหอหมดวยโลหะไฮโดรเจนเหลว แตแกนของดาวยเรนสไมมแกนหนดงเชนดาวพฤหสบดและดาวเสาร

บรรยากาศของดาวยเรนสประกอบดวยไฮโดรเจน ๘๓% ฮเลยม ๑๕% และมเทน ๒% เนองจากกาซมเทนในบรรยากาศชนบนดดกลนแสงสแดงและสะทอนแสงสนำาเงน ดาวยเรนสจงปรากฏเปนสนำาเงน บรรยากาศของดาวยเรนสอาจจะมแถบสดงเชนดาวพฤหสบด หรอคลายกบดาวกาซ ดวงอน แถบเมฆของดาวยเรนสเคลอนทเรวมากแตจางมาก จะเหนไดดวยเทคนคพเศษเทานน

ดาวเคราะหสวนใหญมแกนหมนรอบตวเองคอนขางจะตงฉากกบระนาบสรยะวถ แตแกนหมนรอบตวเองของดาวยเรนสกลบเกอบขนานกบสรยะวถ ในชวงทยานวอยเอเจอรเดนทางไปถง ยเรนสกำาลงหนขวใตชไปยงดวงอาทตย เปนผลใหบรเวณขวใตไดรบพลงงานจากดวงอาทตยมากกวาบรเวณเสนศนยสตร อณหภมบนดาวยเรนสจะมลกษณะตรงกนขามกบดาวเคราะหดวงอน กลาวคอ อณหภมบรเวณขวดาวจะสงกวาบรเวณเสนศนยสตรเสมอ

วงแหวนและดวงจนทรบรวารดาวยเรนสมวงแหวนเชนเดยวกบดาวเคราะหกาซดวงอน ๆ

วงแหวนของดาวยเรนสมความสวางไมมากนกเชนเดยวกบวงแหวนของดาวพฤหสบด เพราะประกอบดวยอนภาคซงมขนาดเลกมาก ตงแตฝนผงไปจนใหญถง ๑๐ เมตร ดาวยเรนสนบเปนดาวเคราะหดวงแรกทถกคนพบวามวงแหวนลอมรอบเชนเดยวกบดาวเสาร ซง

34

เปนการคนพบทสำาคญททำาใหเราทราบวาดาวเคราะหกาซทกดวง จะมวงแหวนลอมรอบอยมใชเพยงเฉพาะดาวเสารเทานน

ดาวยเรนสมดวงจนทรบรวาร ๒๗ ดวง ซงประกอบไปดวยดวงจนทรขนาดใหญอยหลายดวง ไดแก มรนดา แอเรยล อมเบรยล ไททาเนย และโอเบรอน ฉายาของดาวยเรนสคอ เทพเจาแหงทองฟา

ดาวเนปจน (Neptune)

ดาวเนปจน ถกคนพบหลงจากการคนพบดาวยเรนส โดยนกดาราศาสตรพบวาวงโคจรของดาวยเรนสมไดเปนไปตามกฎของนวตน จงทำาใหเกดการพยากรณวาจะตองมดาวเคราะหอกดวงหนงทอยไกลถดออกไปมารบกวนวงโคจรของดาวยเรนส ดาวเนปจนถกเยยมเยอนโดยยานอวกาศเพยงลำาเดยวคอ วอยเอเจอร ๒ เมอวนท ๒๕ สงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๒ เกอบทกอยางทเรารเกยวกบดาวเนปจนมาจากการเยยมเยอนในครงน เนองจากวงโคจรของดาวพลโตเปนวงรมาก ในบางครงจะตดกบวงโคจรของเนปจน ทำาใหเนปจนเปนดาวเคราะหซงอยไกลทสดในบางป ดาวเนปจนมองคประกอบคลายคลงกบยเรนส คอ รปแบบของนำาแขง มไฮโดรเจน ๑๕% และฮเลยมจำานวนเลกนอย ดาวเนปจนแตกตางกบดาวพฤหสบดและดาวเสารตรงทไมมการแบงชนภายในทชดเจน เรารเพยงวามแกนกลางทมขนาดเลก (มมวลประมาณเทาโลก) ดาวเนปจนเปนดาวเคราะหสนำาเงนเชนเดยวกบดาวยเรนส เพราะในชนบรรยากาศมกาซมเทนเปนองคประกอบอยดวย

35

ในชวงเวลาทยานวอยเอเจอรเขาใกลดาวเนปจน ไดภาพถายทมสงสะดดตา คอ จดดำาใหญทางซกใตของดาว มขนาดใหญเกอบครงหนงของจดแดงใหญบนดาวพฤหสบด (ประมาณเทากบเสนผานศนยกลางของโลก) จดดำาใหญนเปนศนยกลางพายเชนเดยวกบจดแดงใหญบนดาวพฤหสบด มทศทางกระแสลมพดไปทางตะวนตก ดวยความเรว ๓๐๐ เมตร/วนาท

วงแหวนและดวงจนทรบรวารดาวเนปจนมวงแหวนอย ๔ วง และมความสวางไมมากนก เพราะ

ประกอบดวยอนภาคทเปนผงฝนขนาดเลกจนถงขนาดประมาณ ๑๐ เมตร เชนเดยวกบวงแหวนของดาวพฤหสบดและดาวยเรนส ภาพถายจากยานวอยเอเจอรแสดงใหเหนถงวงแหวนหลก ๒ วง และวงแหวนบาง ๆ อยระหวางวงแหวนทงสอง

ดาวเนปจนมดวงจนทรบรวาร ๑๓ ดวง โดยมดวงจนทรชอ ไตร“ตน ” (Triton) เปนบรวารทมขนาดใหญทสด ไตรตนมวงโคจรทสวนทางกบการหมนรอบตวเองของดาวเนปจน นกดาราศาสตรคาดวาไตรตนจะโคจรเขาใกลดาวเนปจนเรอย ๆ และพงเขาชนดาวเนปจนในทสด (อาจใชเวลาถง ๑๐๐ ลานป) ฉายาของดาวเนปจน คอ เทพเจาแหงทองทะเล

ดาวเคราะหนอยดาวเคราะหนอย (Asteroids หรอ Minor planets) เกดขน

ในยคทเกดระบบสรยะเมอ ๔,๖๐๐ ลานปทแลว ดาวเคราะหนอยโดยทวไปมรปรางไมแนนอนและเตมไปดวยหลมบอ แถบดาวเคราะหนอย (Asteroid Belt) พบอยระหวางวงโคจรของดาวองคารและดาวพฤหสบด สนนษฐานวาเกดมาพรอม ๆ กบดาวเคราะหดวงอน ๆ มทฤษฎหนงอธบายวาดาวเคราะหนอยในบรเวณนไมสามารถรวมตวกนเปนดาวเคราะหขนาดใหญได เนองจากถกรบกวนโดยแรงโนมถวงอนมหาศาลของดาวพฤหสบด

36

มดาวเคราะหนอยบางดวงทมวงโคจรทไมอยในระนาบอคลปตกและมวงโคจรอยไมไกลกวา ๑๙๕ ลานกโลเมตร ซงทำาใหมนมโอกาสทจะโคจรมาพบกบโลกไดในวนหนงในอนาคต ดงนน นกดาราศาสตรไมเพยงแตคนหาดาวเคราะหนอยดวงใหมเทานน แตตองตดตามการเคลอนทของ ดาวเคราะหนอยเหลานนทมวงโคจรอยใกลเคยงกบโลก ซงจำาแนกพวกนเปนดาวเคราะหนอยใกลโลก (Near Earth Asteroids: NEAs)

ดาวเคราะหนอย

ดาวหางดาวหาง ประกอบดวยฝนและนำาแขงสกปรก เมอโคจรเขา

ใกลดวงอาทตย นำาแขงจะระเหดกลายเปนหางกาซและหางฝนใหเราเหนเปนทางยาว ดาวหางทมคาบการโคจรสนจะวนเวยนอยภายในระบบสรยะ แตดาวหางสวนใหญจะมาจากบรเวณขอบนอกของระบบสรยะ ทเรยกวา แถบคยเปอร (Kuiper Belt) ทเปนบรเวณตงแตวงโคจรของดาวพลโตออกไปเปนระยะทาง ๕๐๐ AU จากดวงอาทตย และดาวหางของออรต (Oort Cloud) ทอยถดจากแถบคยเปอรออกไปถง ๕๐,๐๐๐ AU จากดวงอาทตย

37

รปภาพแสดงดาวหางใบงาน

เรอง ระบบสรยะ

คำาสง ใหตอบคำาถามตอไปน

1. ดาวเคราะหบรวารของดวงอาทตยมกดวง อะไรบาง

............................................................................

.....................................................................

............................................................................

.....................................................................

2. ดาวเคราะหหนประกอบไปดวยดาวอะไรบาง

............................................................................

.....................................................................

38

3. ดาวเคราะหนอยอยระหวางดาวเคราะหคใด

............................................................................

.....................................................................

4. ดาวเคราะหทมขนาดใหญทสดในระบบสรยะคอดาวดวงใด

............................................................................

.....................................................................

5. ดาวฤกษหมายถง

............................................................................

.....................................................................

เฉลยใบงาน

เรอง ระบบสรยะ

คำาสง ใหตอบคำาถามตอไปน

1. ดาวเคราะหบรวารของดวงอาทตยมกดวง อะไรบาง ๘ ดวง คอ ดาวพธ ดาวศกร โลก ดาวองคาร ดาวพฤหสบด ดาวเสาร ดาวยเรนส และดาวเนปจน

2. ดาวเคราะหหนประกอบไปดวยดาวอะไรบาง ดาวพธ ดาวศกร โลก และดาวองคาร

39

3. ดาวเคราะหนอยอยระหวางดาวเคราะหคใด ดาวองคาร กบดาวพฤหสบด

4. ดาวเคราะหทมขนาดใหญทสดในระบบสรยะคอดาวดวงใด ดาวพฤหสบด

5. ดาวฤกษหมายถง ดาวทมแสงสวางในตวเอง

กจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show)

“ สรางระบบคด ปลกจตวทยาศาสตร ”เวลา ๖๐ นาท

สาระสำาคญ การแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show) คอ เทคนค

หรอกลยทธอกรปแบบหนง ( เทคนคการสอนวทยาศาสตรแนว

40

ใหม ) ทจะชวยใหการเรยนรทางวทยาศาสตรมความนาสนใจมากขน มลกษณะเฉพาะตวคลายกบการเลนกล แตอธบายไดดวยหลกการทางวทยาศาสตร จะเนนหนกไปในทางสนกสนาน ตนตาตนใจกบการแสดงเชงสาธต การทดลองทจะนำาไปสการพฒนาความร ความเขาใจ แนวคดหลกการทางวทยาศาสตร และสรางเจตคตทดตอวชาวทยาศาสตร เพอเปนการดงดดความสนใจของผเรยน การแสดงควรเปนการทดลองทางวทยาศาสตรทนาตนเตน เราใจ สรางความประหลาดใจใหผเรยน หรอสรางความฉงนและมความอยากรวาจะเกดอะไรขน เกดขนไดอยางไร เพราะอะไรจงเปนเชนนน ขณะชมการแสดงผเรยนเกดการสงเกต อยากรอยากเหน ทสำาคญคอ อยากจะกลบไปศกษาคนควาจากการอานหนงสอวทยาศาสตรทหลากหลาย และทำาการทดลองเพอใหเกดความคดสรางสรรคและสามารถนำาไปแสดงใหผอนชมตอไปได

ผลการเรยนรทคาดหวง๑. ผเรยนมความร ความเขาใจหลกการทางวทยาศาสตร เรอง

ความกดอากาศตามกฎ เบอรนล ๒. ผเรยนมความร ความเขาใจหลกการทางวทยาศาสตร เรอง

การเผาไหมของเชอเพลงภายในบรเวณจำากดททำาใหเกดแรงดนมหาศาล

๓. ผเรยนมความร ความเขาใจ เรอง คณสมบตของไนโตรเจนเหลว

ทกษะการเรยนร1. ทกษะการสงเกต2. ทกษะการตงสมมตฐาน 3. ทกษะการลงความเหนจากขอมล4. ทกษะการตความและลงขอสรป

สอและวสดอปกรณ

41

วสดอปกรณตามแผนการจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร ( Science Show ) ๔ กจกรรมกจกรรมการเรยนร

๑. วทยากรชแจงรายละเอยดเกยวกบการจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show)

๒. วทยากรจดกจกรรมการแสดงทางวทยาศาสตร (Science Show) ตามแผนการจดกจกรรมการเรยนร ๔ กจกรรม โดยใหผเรยนมสวนรวมทกกจกรรม อาจสลบกบชดมายากลอน ๆ เพอกระตนความสนใจในการเรยนร

- กจกรรมท ๑ เรอง ลกบอลลอยฟา- กจกรรมท ๒ เรอง ละอองนำามหศจรรย- กจกรรมท ๓ เรอง ลกบอลตอรปโด- กจกรรมท ๔ เรอง มหศจรรยไนโตรเจนเหลว

๓. วทยากรและผเรยนรวมกนสรปและทบทวนเนอหาความรทไดรบจากการรวมกจกรรม Science Showการประเมนผล

1. สงเกตพฤตกรรมการเรยนร/การมสวนรวม

บนทกผลการจดกจกรรมของวทยากรในฐานน…………………………………………………………………

………………………………………………………..………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………..……

………………………………………………………………………………………………………………………………………..…

42

กจกรรมท ๑เรอง ลกบอลลอยฟา

สาระสำาคญ ของไหลทเคลอนทดวยความเรวสง จะทำาใหบรเวณนนมความกดอากาศตำา แลว ความกดอากาศสงจะเขามาแทนทบรเวณทมความกดอากาศตำา เปนไปตาม กฎเบอรนล

วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวา บรเวณใดกตามทมอากาศเคลอนทผานดวยความเรวสง กจะทำาใหความกดอากาศบรเวณนนตำาลง

อปกรณ ๑. ลกบอลพลาสตกใหญ ๒. เครองเปาลม (โบรเวอร)

( ใชลกปงปอง และไดรเปาผมกได )

43

กลยทธ - ใหผเรยนไดมสวนรวมในการแสดง - การตงคำาถามใหผเรยนรวมคดและตอบ

วธแสดง ๑. ( ใชคำาถามนำา : ถาใชเครองเปาลมเปาลกบอลขนในแนวดงจะเกดอะไรขน ) ใชเครองเปาลมใตลกบอลในแนวดง จะสงเกตเหนลกบอลลอยได๒. จากการเปาลกบอลในแนวดง ใหปรบเปลยนแสดงการ

เปาลมในลกษณะคอย ๆ ตะแคงเครองเปาลม ( คำาถาม : ถาเปาลมในลกษณะคอย ๆ ตะแคงจะเกดอะไรขนกบลกบอล )

ลกบอลจะไมหลนแมจะตะแคงเพยงเลกนอย ทำาไมจงเปนเชนนน ?

44

หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรลกบอลลอยไดโดยไมหลน ไมวาจะแนวดงหรอตะแคงเพยงเลก

นอย กเพราะวาขณะทเปาลม ลกบอลลอยอยไดโดยอากาศซงไหลอยางรวดเรวจะทำาใหความกดอากาศรอบ ๆ ลกบอลลดลง ความกดอากาศสงจากภายนอกพยายามเคลอนเขามาแทนท และชวยพยงลกบอลไวไมใหลอยหลดไปดานนอก ซงตรงกบหลกการของกฏเบอรนล

บทประยกต ใชหลกการนในการออกแบบปกเครองบน ทำาใหเครองบนลอย

ไดในอากาศ

ขอเสนอแนะ ใหทดลองใชกบวสดอนแทนลกบอลพลาสตก เชน ลกโปงแบบ

ตาง ๆ เปนตน เปรยบเทยบ ผลการทดลองทเกดขน

_________________________________กจกรรมท ๒

เรอง ละอองนำามหศจรรย

สาระสำาคญ บรเวณอากาศทมแรงดนสงจะไหลไปสบรเวณทอากาศมแรงดนทตำากวา วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวา บรเวณอากาศทมแรงดนสงจะไหลไปสบรเวณทอากาศมแรงดน ทตำากวา

อปกรณ ๑. เครองเปาลม๒. ถงนำา๓. นำา

45

๔. ทอนำาขนาด ๓ หน ยาว ขนาด ๔๐ ซม.

กลยทธ ใหผเรยนไดมสวนรวมแสดง การตงคำาถามและอธบายเหตผลหาคำาตอบ

วธแสดง นำาถงนำามาใสนำาเกอบเตม แลวนำาทอนำาจมลงไปในถงนำา ใชเครองเปาลมผานปลาย ทอดานบน ( คำาถาม : จะเกดอะไรขน ? )

46

สงเกตจะเหนเปนละอองนำาพงออกมาเปนฝอยสวยงาม ทำาไมจงเปนเชนนน ?

หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเมอเปาลมทมความเรวสงผานเหนอปลายทอนำาดานบน ทำาให

แรงดนอากาศบรเวณนนลดตำาลง อากาศเหนอผวนำาในถงนำาซงมแรงดนอากาศสงกวากจะดนนำาในทอใหสงขนเพอไปสปลายทอ ซงเปนบรเวณอากาศทมแรงดนตำากวา จนมาปะทะกบลมทเปาจะกลายเปนละอองนำา พงออกมาเปนฝอยสวยงาม

บทประยกตหลกการนสามารถนำาไปใชประโยชนคอ- ทำากระบอกฉดยากนยง- กาพนสรถยนต - ฯ ล ฯ

ขอเสนอแนะ ใหผเรยนไปทดลองทบาน โดยใชปากเปาโดยใชหลอดกาแฟกบ

แกวนำา จะเกดผลตางกนหรอไม อยางไร ?

_________________________________กจกรรมท ๓

เรอง ลกบอลตอรปโด

สาระสำาคญ จากการเผาไหมของเชอเพลงภายในบรเวณจำากด ทำาใหเกดความรอนและอากาศ ขยายตวอยางรนแรง สามารถทำาใหเกดแรงดนอยางมหาศาลได (ระเบด)

47

วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวาการเผาไหมเชอเพลงภายในกระปอง จะทำาใหเกดแรงดนมหาศาล (ระเบด)อปกรณ ๑. กระปอง ขนาดใสลกบอลเทนนสไดแนนพอเหมาะ

๒. ลกเทนนส ๑ ลก๓. หลอดหยด๔. เอทลแอลกอฮอลล๕. เทยนไขและไมขดไฟ๖. ฆอนและตะป

การเตรยมอปกรณ ใชตะปเจาะรกนกระปอง ตรงกงกลาง ๑ ร

กลยทธ ใหผเรยนรวมแสดง รวมตงคำาถาม และหาคำาตอบ

วธแสดง ๑. ใชหลอดหยดแอลกอฮอลลประมาณ ๑ cm ๓ ลงในกระปอง ( ปรมาณของ แอลกอฮอลลขนอยกบขนาดของกระปอง )

48

๒. นำาลกเทนนสปดปากกระปอง กดปดพอแนน เขยาใหแอลกอฮอลลกบอากาศผสม เขากนเปนไอไดด แลวจดไฟทรกนกระปองดวยเปลวเทยน สกพกหนงลกเทนนสจะกระเดนออกไป ( คำาถาม : ทำาไมจงเปนเชนนน ? )

หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเอทลแอลกอฮอลลซงเปนเชอเพลงผสมกบอากาศภายใน

กระปอง เมอถกไฟเผาไหมภายในกระปอง จะเกดความรอนและขยายตวอยางรนแรงจนสามารถผลกดนลกเทนนสใหกระเดนออกไปได

บทประยกต เปนหลกการเผาไหมเชอเพลงภายในกระบอกสบเครองยนตตาง ๆ เชน เครองยนตรถยนตเครองยนตสบนำา เครองยนตมอเตอรไซค เปนตน

ขอเสนอแนะ- ขณะทดลอง ควรใสถงมอกนความรอน- ทดลองใชกระปองและลกบอลหลายขนาด หลายชนด แลว

เปรยบเทยบผลการทดลอง

49

_____________________________________กจกรรมท ๔

เรอง มหศจรรยไนโตรเจนเหลว

สาระสำาคญ ไนโตรเจนเหลว มความเยนจดกระทงสามารถทำาใหดอกไม ผลไม ผก และอน ๆ อกมากมายแขงจนกรอบรวงหลดลงมาได

วตถประสงค เพอแสดงใหเหนวาคณสมบตของไนโตรเจนเหลวทสำาคญคอ ความเยนจด และสามารถนำาไปใชประโยชนตาง ๆ ไดมากมาย

อปกรณ ๑. ไนโตรเจนเหลว๒. บกเกอรขนาด ๑,๐๐๐ cm ๓

๓. ดอกไมสด ผกกาด ถวฝกยาว๔. ถงมอยางเพอปองกนไนโตรเจนเหลวสมผสผวหนง๕. คมคบโลหะ

กลยทธ ใหผเรยนไดมสวนรวมแสดง รวมตงคำาถาม และตอบคำาถาม ( เสนหของการ แสดงชดน ไนโตรเจนเหลวจะมควนหมอกไอนำาสขาว ๆ ลอยอยตลอด ทำาใหตนเตน

เราใจผชม และนาตดตาม )วธแสดง ๑. เทไนโตรเจนเหลวลงในบกเกอรใหเกอบเตมบกเกอร

ใชคมคบดอกไมลงแชทงไว สกคร นำาออกมาแลวบบดอกไมโดยสวมถงมอกอน ดอกไมดงกลาวจะแขงกรอบรวงหลดลงมา ( คำาถาม : เกดอะไรขน ? )

50

๒. แสดงซำาอกทำานองเดยวกนนกบถวฝกยาว ผกกาด ซงจะทำาใหถวฝกยาวและผกกาด แขงกรอบ เมอโยนลงพนกจะแตกหกมเสยงคลายแกวแตก ( คำาถาม : ทำาไมจงเปนเชนนน ? )

หลกการและเหตผลทางวทยาศาสตรเนองจากเปนสมบตเฉพาะของไนโตรเจนเหลว จากความเยน

ยงยวดของไนโตรเจนเหลวทมอณหภม - ๑๙๖ องศาเซลเซยส จงทำาใหดอกไมแขงจนกรอบ เมอทงลงพนจะหลดเปนชน ๆ หรอถวฝกยาวเมอโยนจะหลนลงมามเสยงแตกเหมอนแกว ทเปนเชนนนเพราะความเยนจดทำาใหนำาภายในดอกไมหรอถวฝกยาวกลายเปนนำาแขง

บทประยกต- ในวงการอตสาหกรรม จะใชไนโตรเจนเหลวในการหลอเยนเพอ

ใหโลหะเยนตวลงอยางเรว

51

- ในวงการแพทย จะใชไนโตรเจนเหลวในการเกบนำาเชอของสตว เพอเกบไวใชในการผสมเทยม

- ในวงการอาหาร จะบรรจไนโตรเจนเหลวในขวดนำามนพช ในหอขนม เพอปองกนการเหมนหน

ขอเสนอแนะใหทดลองใชวสดอน ๆ เชน ลกโปง หรอเทนำารอนใสลงไปใน

ไนโตรเจนเหลว เปนตน แตใหระมดระวงผแสดงตองใสถงมอทกครง เพอปองกนอบตเหตจากไนโตรเจนเหลวสมผสผวหนง

_________________________________