ความร้อนและแก๊ส

ความร้อน

ความร้อน เป็นพลังงานรูปหนึ่งที่สามารถทำงานได้ และเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นได้ หรืออาจจะเปลี่ยนรูปมาจากพลังงานรูปอื่นได้ เช่น พลังงานเคมี พลังงานไฟฟ้า ฯลฯ อีกทั้ง ความร้อนยังเป็นพลังงานซึ่งสามารถถ่ายทอดจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า และจะถ่ายเทให้กันจนกระทั่งอุณหภูมิเท่ากัน

ความจุความร้อนจำเพาะ (Specific Heat capacity , c )

ความจุความร้อนจำเพาะ คือ ความร้อนที่ทำให้สาร (วัตถุ)

มวลหนึ่งหน่วย มีอุณหภูมิเปลี่ยนไปหนึ่งเคลวิน คือ ความจุความร้อนจำเพาะของสาร (J/kg-K)

c = ΔQ/mΔT

นั่นคือ เมื่อสารมวล m มีอุณหภูมิเพิ่มจาก T1 เป็น T2 และความจุความร้อนจำเพาะมีค่าคงตัว ความร้อนที่สารได้รับ คือ

ΔQ = mcΔT

แก๊สอุดมคติ

ประเภทของแก๊ส

1. แก๊สอุดมคติ (Ideal gas) หรือแก๊สสมบูรณ์ เป็นแก๊สที่ นักวิทยาศาสตร์กำหนดขึ้นเพื่ออธิบายสมบัติต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับแก๊ส โดยให้มีพฤติกรรมเป็นไปตามทฤษฎีจลน์ของแก๊สไม่ว่าที่อุณหภูมิหรือความดันใด แก๊สสมบูรณ์เป็นแก๊สที่ไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
   
2. แก๊สจริง (Real gas) เป็นแก๊สที่มีอยู่จริงในธรรมชาติ และไม่เป็นไปตามกฎต่าง ๆ ของแก๊สสมบูรณ์ มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย แต่ในบางสภาวะแก๊สจริงอาจมีสมบัติใกล้เคียงกับแก๊สสมบูรณ์ได้ คือที่อุณหภูมิสูงและความดันต่ำมาก ๆ แก๊สจริงที่มีสมบัติใกล้เคียงกับแก๊สสมบูรณ์ในสภาวะปกติมากที่สุดคือแก๊สเฉื่อยหรือแก๊สในหมู่ที่ 8 ของตารางธาตุ
   

กฏของบอยล์

“เมื่ออุณหภูมิคงที่ ถ้าความดันสูงขึ้น ปริมาตรของแก๊สจะลดลง”

Vα 1/P เมื่อ T คงตัว

กฏของชาร์ลส์

“เมื่อความดันคงที่ ปริมาตรของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเคลวิน”

Vα T เมื่อ P คงตัว

กฎของเกย์-ลูสแซก

Vα T/P

ทฤษฎีจลของแก๊ส

ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส เป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายสมบัติต่างๆ ของแก๊สโดยศึกษาจากทิศทางเคลื่อนที่ของโมเลกุล แก๊สและลักษณะของโมเลกุลแก๊ส

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ กล่าวถึง กฎทรงพลังงาน ความว่า

พลังงานภายในของระบบที่เพิ่มขึ้น เท่ากับปริมาณพลังงานความร้อนที่นำเข้าสู่ระบบ ลบด้วยพลังงานที่สูญเสียไปเป็นงานของระบบที่กระทำต่อสิ่งแวดล้อม

กล่าวคือ พลังงานในระบบอุณหพลศาสตร์หนึ่งๆ จะมีค่ารวมเท่าเดิมเสมอ ความร้อนที่เกิดขึ้นคือกระบวนการนำพลังงานเข้าสู่ระบบจากแหล่งอุณหภูมิสูง หรือสูญเสียออกจากระบบโดยส่งออกไปยังแหล่งอุณหภูมิต่ำ พลังงานนี้อาจสูญเสียไปจากการเกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อมของระบบ หรืออาจกล่าวว่าการทำให้เกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดพลังงานขึ้นก็ได้ กฎข้อที่หนึ่งกล่าวถึงพลังงานเหล่านี้ว่ามีผลรวมคงที่ นั่นคือ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน ย่อมจะเท่ากับปริมาณความร้อนที่นำเข้าระบบ ลบด้วยปริมาณความร้อนที่สูญเสียออกจากระบบ (ซึ่งทำให้เกิดงานทางกลต่อสิ่งแวดล้อม)

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

Q = ΔU +W

A little

about LMS

Write a paragraph that talks about your company here. You can talk about your company's background, history, mission, vision, or philosophy. Anything that will introduce your brand's persona to your clients. This will help build a connection between you and them, that hopefully leads into a working relationship.