5a9594844c8772000a2a0769 (2)

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ บทที่ 18 ความร้อนและทฤษฏีจลน์ ของแก๊ส 18.1 ความร้อน ความร้อนเป็ นพลงั งานรูปแบบหน่ึงซ่ึงสามารถถ่ายโอนจากแหล่งท่ีมีอุณหภูมิสูงไปสู่ แหล่งที่มีอุณหภูมิต่ากวา่ สามารถเปล่ียนไปเป็ นพลงั งานรูปแบบอ่ืนๆ หรือเปล่ียนจากพลงั งาน รูปแบบอ่ืนๆ มาเป็นความร้อนก็ได้ สสารใดๆ เม่ือไดร้ ับความร้อนอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ 2 แบบคือ 1. อาจมีการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิของสสารน้นั ๆ 2. อาจมีการเปล่ียนแปลงสถานะของสสารน้นั ๆ ตวั อยา่ งเช่น หากเรานากอ้ นน้าแข็งอุณหภูมิ –10oC มาตม้ จะเกิดการเปล่ียนแปลงเป็ น ข้นั ตอนตามแผนภาพดงั ต่อไปน้ี อุณหภมู ิ ( o )  100  ไอน้า  0  น้า  เวลา –10 น้าแขง็ ข้นั ท่ี 1 น้าแขง็ จะดูดความร้อนเขา้ ไปแลว้ ทาใหอ้ ุณหภูมิเพิ่มข้ึนจาก –10oC ไปเป็น 0oC ข้นั ท่ี 2 ที่ 0oC น้าแขง็ จะดูดความร้อนเขา้ ไปเพื่อใชใ้ นการเปล่ียนสถานะจากของแขง็ ไป เป็นของเหลว ความร้อนช่วงน้ีเรียก ความร้อนแฝงสาหรับการหลอมเหลว ข้นั ที่ 3 น้าที่เกิดข้ึนท่ี 0oC จะดูดความร้อนเขา้ ไปเพ่ือใชเ้ พ่ิมอุณหภูมิของน้าจาก 0oC ไป เป็น 100oC ข้นั ที่ 4 ที่ 100oC น้าจะดูดความร้อนเขา้ ไปเพื่อใชใ้ นการเปล่ียนสถานะจากของเหลวไป เป็นไอน้า ความร้อนช่วงน้ีเรียก ความร้อนแฝงสาหรับการกลายเป็นไอ ข้นั ที่ 5 ไอน้าที่เกิดข้ึนท่ี 100oC จะดูดความร้อนเขา้ ไปเพ่ือใชเ้ พิ่มอุณหภูมิของไอน้า 1

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ ขณะที่สสารกาลงั เปลี่ยนสถานะ ( คือข้นั 2 และ 4 ) ความร้อนที่สสารดูดเขา้ ไปจะใชใ้ น การเปล่ียนสถานะของสสารไม่ใชเ้ พมิ่ อุณหภูมิ ดงั น้นั ขณะเปล่ียนสถานะน้ีอุณหภูมิจึงคงที่ การเปลี่ยนแปลงจาก ของแข็ง ไปเป็ นของเหลว และจากของเหลวไปเป็ นไอ ทุกข้นั ตอน จะเป็ นการเปลี่ยนแปลงแบบดูดความร้อน ถา้ เปล่ียนยอ้ นกลบั จากไอเป็ นของเหลวหรือจากของ เหลวเป็นของแขง็ จะเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบคายความร้อน การคานวณหาคา่ พลงั งานความร้อนน้นั อาจแบง่ เป็น 2 กรณียอ่ ย ไดแ้ ก่ กรณที ่ี 1 การหาความร้อนที่ใชเ้ ปลี่ยนอุณหภูมิของสสาร หาค่าไดจ้ ากสมการ Q = c m T หรือ Q = C T เมื่อ Q = ความร้อน ( จูล ) m = มวล ( กิโลกรัม ) C = ค่าความจุความร้อน ( จูล / เคลวนิ ) c = ค่าความร้อนจาเพาะ ( จูล / กิโลกรัม . เคลวนิ ) และ c = mC T = อุณหภูมิที่เปลี่ยนไป ( K หรือ oC ) กรณที ่ี 2 การหาความร้อนท่ีใชเ้ ปล่ียนสถานะของสสาร (ความร้อนแฝง) หาคา่ ไดจ้ าก Q = m L เมื่อ Q = ความร้อนแฝง (จูล) m = มวลของสารท่ีเปล่ียนสถานะไป (กิโลกรัม) L = ค่าความร้อนแฝงจาเพาะ (จูล/กิโลกรัม) หมายเหตุ ; ความร้อนแฝง (Q ) และความร้อนแฝงจาเพาะ ( L ) จะมี 2 แบบยอ่ ย ไดแ้ ก่ 1. ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว (Q ) และความร้อนแฝงจาเพาะของการ หลอมเหลว ( L ) ใชใ้ นการเปลี่ยนสถานะจากของแขง็ ไปเป็นของเหลว 2. ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (Q ) และความร้อนแฝงจาเพาะของการกลายเป็ น ไอ ( L ) ใชใ้ นการเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลายเป็นไอ 2

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 1(แนว En) นากระดาษมาพบั เป็ นรูปถว้ ยเติมน้าเยน็ 4 องศาเซลเซียส ลงไป 100 มิลลิลิตร แล้วใช้เปลวเทียนลนถ้วยกระดาษน้ัน จนกระทง่ั อุณหภูมิเพ่ิมข้ึนเป็ น 9 องศาเซลเซียส พลงั งานความร้อนที่เปลวเทียนถ่ายเทใหม้ ีคา่ เทา่ ใด ( กาหนดให้ ความร้อนจาเพาะของน้า = 4.18 กิโลจูล/กิโลกรัม . เคลวนิ และ น้า 1 ลิตร มีมวล 1 กิโลกรัม ) 1. 1.09 x 103 จูล 2. 1.29 x 103 จูล 3. 2.09 x 103 จูล 4. 2.29 x 103 จูล 2. ยงิ กระสุนปื นทองแดง กระสุนกระทบเป้าดว้ ยความเร็ว 385 เมตร/วนิ าที กระสุนจะหยุด ทนั ทีท่ีชนเป้า ถา้ 3 ใน 5 ของพลงั งานจลน์เปลี่ยนเป็นพลงั งานความร้อน จงหาวา่ กระสุน ปื นจะมีอุณหภูมิเพมิ่ เป็นเท่าใด ถา้ เดิมกระสุนมีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส กาหนด ค่าความร้อนจาเพาะของทองแดง 0.385 กิโลจูล / กิโลกรัม . เคลวนิ 1. 161.38oC 2. 151.38oC 3. 142.5oC 4. 121.67oC 3. ถา้ ตอ้ งการใหน้ ้าแขง็ มวล 1 กิโลกรัม อุณหภูมิ –10 องศาเซลเซียส กลายเป็นน้าท่ีอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ท้งั หมด จงหาวา่ ตอ้ งใชพ้ ลงั งานความร้อนกี่กิโลจูล กาหนด Cน้า = 4.18 กิโลจูล / กิโลกรัม.เคลวนิ 4. 793 Cน้าแขง็ = 2.10 กิโลจูล / กิโลกรัม.เคลวนิ Lน้าแขง็ = 333 กิโลจูล / กิโลกรัม 1. 231 2. 649 3. 772 3

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 18.2. แก๊สอดุ มคติ แก๊สอุดมคติ คือแก๊สที่ประพฤติตนเป็ นไปตามทฤษฏีทุกประการ แก๊สในธรรมชาติจริง จะไม่สามารถประพฤติตนให้เป็ นไปตามทฤษฏีได้อย่างสมบูรณ์แบบ แก๊สในธรรมชาติจะ ประพฤติตนใหใ้ กลเ้ คียงทฤษฏีไดใ้ นสภาวะอุณหภูมิสูง และความดนั ต่าเทา่ น้นั 18.2.1 สมบัตขิ องแก๊สจากการทดลอง กฎของบอยส์ กล่าววา่ \" เมื่ออุณหภูมแิ ละมวลของแก๊สคงท่ี ปริมาตรของแก๊สจะแปรผก ผนั กบั ความดนั ของแก๊สน้ัน \" จากกฎขอ้ น้ีจะไดส้ มการ P1V1 = P2V2 เม่ือ P1 , P2 = ความดนั ตอนแรก และตอนหลงั ( atm , N/m2 , Pascal , … ) V1 , V2 = ปริมาตรตอนแรก และตอนหลงั ( m3 , cm3 , Lit , … ) * ควรระวงั สูตรน้ีใชไ้ ดเ้ ม่ืออุณหภูมิ และมวลแก๊สคงที่ กฎของชาล์ล กล่าววา่ \" เม่ือความดนั และมวลของแก๊สคงที่ ปริมาตรของแก๊สใดๆ จะ แปรผนั ตรงกบั อุณหภูมิเคลวิน \" จากกฎขอ้ น้ีจะไดส้ มการ V1  V2 T1 T2 เมื่อ V1 , V2 = ปริมาตรตอนแรก และตอนหลงั ( m3 , cm3 , Lit , … ) T1 , T2 = อุณหภูมิเคลวนิ ตอนแรก และตอนหลงั ( K ) * ควรระวงั สูตรน้ีใชไ้ ดเ้ ม่ือ ความดนั และมวลแกส๊ คงท่ี กฎรวมของแก๊ส เมื่อนากฎของบอยล์ และกฎของชาลล์ มารวมกนั จะไดก้ ฎรวมของแกส๊ คือ P1V1 = P2V2 T1 T2 ควรระวงั สูตรน้ีใชไ้ ดเ้ มื่อมวลของแก๊สมีค่าคงท่ีเท่าน้นั หากมวลของแก๊สไม่คงที่ ตอ้ งใชส้ มการ mP11VT11 = mP22VT22 หรือ Pn11VT11 = Pn22VT22 หรือ NP11VT11 = NP22VT22 เมื่อ m1 , m2 = มวลตอนแรก และตอนหลงั ( g , kg , … ) 4

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ n1 , n2 = จานวนโมลแก๊สตอนแรก และตอนหลงั ( โมล ) N1 , N2 = จานวนโมเลกุลแกส๊ ตอนแรก และตอนหลงั ( โมเลกลุ ) หากมีความหนาแน่นของแก๊สมาเกยี่ วข้อง ตอ้ งใชส้ มการ P11T1 = P22T2 เม่ือ 1 , 2 = ความหนาแน่นตอนแรก และตอนหลงั ( kg/m3 , g/cm3 , … ) หมายเหตุ ; คา่ ของ P , V , m ,  ตวั แปรเหล่าน้ีจะใชห้ น่วยใดๆ กไ็ ด้ แตต่ อน แรก และตอน หลงั ตอ้ งใชห้ น่วยใหเ้ หมือนกนั เพ่ือจะไดต้ ดั ทอนใหล้ งตวั เช่น หากความ ดนั ตอนแรก ( P1) ใชห้ น่วยเป็นบรรยากาศ ( atm ) ความดนั ตอนหลงั ตอ้ งใชห้ น่วยเป็นบรรยากาศ ( atm ) ด้วย หรือจะเปลี่ยนใชห้ น่วยอยา่ งอื่นก็ได้ แตต่ อ้ งใชห้ น่วยเดียวกนั น้นั ท้งั ตอนแรกและ ตอนหลงั สมการทใี่ ช้คานวณเกย่ี วกบั การผสมแก๊ส ในกรณีท่ีมีการนาแก๊สหลายตวั มาผสมกนั การคานวณสามารถใชส้ มการตอ่ ไปน้ีได้ Pรวม . Vรวม = P1V1 + P2 V2 + … nรวม . tรวม = n1t1 + n2 t2 + … เมื่อ Pรวม = ความดนั ของแกส๊ ผสม ( atm , N/m2 , Pa , ….. ) Vรวม = ปริมาตรของแกส๊ ผสม ( m3 , cm3 , Lit , …. ) P1 , P2 , … = ความดนั ของแก๊สตวั ที่ 1 , 2 , ..... ตามลาดบั V1 , V2 , … = ปริมาตรของแก๊สตวั ที่ 1 , 2 , ..... ตามลาดบั nรวม = จานวนโมลของแก๊สผสม ( โมล ) tรวม = อุณหภูมิของแก๊สผสม ( oC ) n1 , n2 , … = จานวนโมลของแก๊สตวั ท่ี 1 , 2 , ..... ตามลาดบั t1 , t2 , … = อุณหภูมิของแก๊สตวั ท่ี 1 , 2 , ..... ตามลาดบั 4. แกส๊ ในกระบอกสูบอดั ลูกสูบใหม้ ีปริมาตรลดลงจาก 10 cc เป็น 5 cc ความดนั เดิม 1 atm จงหาความดนั ของแกส๊ ในกระบอกสูบหลงั อดั แลว้ เม่ือกาหนดใหอ้ ุณหภูมิของแก๊สคงตวั 1. 4.0 atm 2. 2.0 atm 3. 1.5 atm 4. 1.0 atm 5

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 5. แก๊สที่อุณหภูมิ 273 เคลวนิ ความดนั 105 นิวตนั /เมตร2 ถูกทาใหม้ ีปริมาตรเหลือเพยี ง (13ในขหองนป่วรยิมา1ต0ร5เดนิมิวตแนั ล/ะตมารีอาุณงหเมภตูมริก)ลายเป็น 340 เคลวนิ จะมีความดนั เป็นเทา่ ไร 1. 1.2 2. 2.8 3. 3.3 4. 3.7 6. ที่ STP. ( 0oC , 1 atm) อากาศ 1 ลิตร มีมวล 1.293 กรัม จงหาความดนั ของอากาศ มวล 12.93 กรัม ปริมาตร 10 ลิตร ที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส 1. 0.5 atm 2. 1.1 atm 3. 2.2 atm 4. 3.5 atm 7. ความหนาแน่นของอากาศท่ี 27 องศาเซลเซียส ความดนั 760 มิลลิเมตรของปรอท เป็ น 2.5 กรัม / ลิตร ถ้า ณ อุณหภูมิเดียวกัน ความดันเป็ น 860 มิลลิเมตรของปรอท ความ หนาแน่นของอากาศเป็ นเท่าใด 1. 1.56 กรัม/ลิตร 2. 1.98 กรัม/ลิตร 3. 2.54 กรัม/ลิตร 4. 2.83 กรัม/ลิตร 6

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 8. แกส๊ ในถงั A และ B เป็นแกส๊ ชนิดเดียวกนั ถงั A มีปริมาตร 1 ลูกบาศกเ์ มตร ความดนั 2 บรรยากาศ ถงั B มีปริมาตร 2 ลูกบาศกเ์ มตร ความดนั 4 บรรยากาศ ถา้ ถงั ท้งั หมด ต่อกนั โดยท่อเล็กๆ เม่ือเปิ ดลิ้นใหแ้ กส๊ ผสมกนั แลว้ แก๊สจะมีความดนั เทา่ ใด 1. 1.11 atm 2. 2.22 atm 3. 3.33 atm 4. 4.44 atm 9. เมื่อนาแกส๊ ฮีเลียม 5 โมล ที่ 40oC และแก๊สนีออน 3 โมล ท่ี 20oC กบั แก๊สอาร์กอน 4 โมล ที่ 25oC มาผสมกนั จงหาอุณหภูมิของแก๊สผสม 1. 30oC 2. 60oC 3. 90oC 4. 100oC 18.2.2 กฏของแก๊สอดุ มคติ การคานวณเกี่ยวกบั สมบตั ิเบ้ืองตน้ ของแก๊ส นอกเหนือจากสมการขา้ งตน้ ท่ีกล่าวมาแลว้ น้นั ยงั สามารถใชส้ มการตอ่ ไปน้ีคานวณไดอ้ ีกดว้ ย P V = n R T ( กฎของแก๊สอุดมคติ ) เมื่อ T = อุณหภูมิเคลวนิ ( K ) R = คา่ คงตวั แกส๊ ( เป็นค่าคงท่ี มีคา่ ไดห้ ลายแบบ ) ถา้ ใช้ R = 0.0821 Lit . atm / mol . K จะตอ้ งใช้ P คือความดนั แกส๊ ในหน่วย บรรยากาศ ( atm ) และ V คือปริมาตรแก๊สในหน่วย ลิตร ( Lit , dm3 ) ถา้ ใช้ R = 8.31 N . m / mol . K จะตอ้ งใช้ P คือความดนั แกส๊ ในหน่วย นิวตนั /เมตร2 ( N/m2 ) และ V คือปริมาตรแกส๊ ในหน่วย ลูกบาศกเ์ มตร ( m3 ) 7

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ n = จานวนโมลแก๊ส ( โมล ) จานวนโมลแก๊สอาจหาคา่ ไดจ้ าก n = Mg = 6.02Nx1023 เมื่อ g = มวลแก๊สในหน่วยเป็นกรัม M = มวลโมเลกุล N = จานวนโมเลกลุ และ P V = N kB T เมื่อ P คือความดนั แก๊สในหน่วย นิวตนั /เมตร2 ( N/m2 ) V คือปริมาตรแก๊สในหน่วย ลูกบาศกเ์ มตร ( m3 ) N คือจานวนโมเลกุล ( โมเลกุล ) kB = 1.38 x 10–23 J /mol .K ( ค่าคงตวั โบลตช์ มนั น์ ) T คืออุณหภูมิเคลวนิ ( K ) 10. Ideal gas ท่ีความดนั 1 บรรยากาศ อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส ปริมาตร 20 ลิตร จะมี ปริมาณแกส๊ ก่ีโมล 1. 0.32 2. 0.48 3. 0.65 4. 0.81 11. แก๊ส (ก) 1 โมล กบั แก๊ส (ข) 1 โมล บรรจุในกล่องเดียวกนั ซ่ึงมีปริมาตร 1 ลูกบาศกเ์ มตร โดยไม่ทาปฏิกิริยากนั ท่ี 27oC ความดนั แก๊สในกล่องเป็นเท่าใด 1. 4568 นิวตนั /ตารางเมตร 2. 4986 นิวตนั /ตารางเมตร 3. 5286 นิวตนั /ตารางเมตร 4. 5297 นิวตนั /ตารางเมตร 8

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 12. แก๊สไฮโดรเจน 10 ลิตร ความดนั 1 บรรยากาศ อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส จะมีมวล ของแกส๊ กี่กรัม 1. 0.44 2. 0.62 3. 0.74 4. 0.81 13. ไฮโดรเจนบรรจุในภาชนะปิ ดปริมาตร 200 ลูกบาศก์เมตร ที่ 273 เคลวิน ความดนั 1.01 x 105 นิวตนั ต่อตารางเมตร จงหาจานวนโมเลกุลไฮโดรเจนในภาชนะน้ี 1. 4.36 x1027 2. 5.36 x1026 3. 5.36 x1027 4. 6.53 x1027 14. อากาศท่ีความดนั 105 นิวตนั /ตารางเมตร อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส จะมีก่ีโมเลกุลใน 1 ลูกบาศกเ์ มตร ( kB = 1.38 x 10–23 จูล/เคลวนิ ) 1. 1.24x1024 2. 2.34x1025 3. 3.89x1025 4. 4.42x1025 9

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 18.3 ทฤษฎจี ลน์ของแก๊ส เพื่อความสะดวกในการศึกษาเรื่องราวเก่ียวกบั แก๊ส นกั วทิ ยาศาสตร์จึงไดส้ ร้างแบบ จาลองของแกส๊ ในอุดมคติข้ึน ซ่ึงมีใจความดงั น้ี 1) แกส๊ ประกอบดว้ ยโมเลกลุ จานวนมาก ทุกโมเลกลุ มีลกั ษณะเป็นกอ้ นกลมท่ีมีขนาด เท่ากนั มีความยดื หยนุ่ สูง ดงั น้นั โมเลกุลเหล่าน้ีจะชนผนงั และกระดอนแบบยดื หยนุ่ 2) ถือวา่ ปริมาตรรวมของโมเลกลุ ทุกตวั นอ้ ยมาก เมื่อเปรียบเทียบกบั ปริมาตรของแก๊ส ท้งั ภาชนะ จึงสามารถตดั ปริมาตรของโมเลกลุ ทิ้งไปได้ 3) ไมม่ ีแรงใดๆ กระทาต่อโมเลกุลไมว่ า่ จะเป็นแรงผลกั หรือแรงดูด หรือแมก้ ระทงั่ แรง โนม้ ถ่วงโลกท่ีกระทาต่อโมเลกลุ ดว้ ย 4) โมเลกุลทุกโมเลกุลจะเคลื่อนท่ีเป็ นเส้นตรงแบบสับสนไร้ทิศทาง และอาจเปลี่ยนแนว การเคลื่อนที่ไดห้ ากไปชนใส่ผนงั ภาชนะหรือชนกบั โมเลกลุ แก๊สดว้ ยกนั เอง เรียกการ เคลื่อนที่แบบน้ีวา่ การเคล่ือนที่แบบบราวนเ์ นียน ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งความดนั กบั พลงั งานจลน์เฉล่ียของโมเลกุลแก๊สเป็นดงั สมการต่อไปน้ี P V = 13 N m v2 หรือ P V = 23 N m Ek เมื่อ P คือความดนั แกส๊ ( N/m2 ) V คือปริมาตรแกส๊ ( m3 ) N คือจานวนโมเลกลุ แกส๊ ( โมเลกลุ ) m คือมวลของแก๊ส 1 โมเลกุล ( kg ) v2 คืออตั ราเร็วกาลงั สองเฉล่ียของโมเลกลุ แก๊ส ( m/s2 ) Ek คือพลงั งานจลนเ์ ฉล่ียของโมเลกลุ แก๊ส ( J ) 10

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 18.4 อตั ราเร็วของโมเลกุลแก๊ส ปกติแลว้ โมเลกุลแกส๊ แตล่ ะโมเลกลุ จะเคล่ือนที่ตลอดเวลา และเนื่องจากอตั ราเร็วของ โมเลกลุ แกส๊ แต่ละโมเลกลุ จะมีคา่ ไม่เทา่ กนั ดงั น้นั หากจะกล่าวถึงอตั ราเร็วของโมเลกุลแกส๊ จึง ตอ้ งทาการหาคา่ เฉลี่ยของอตั ราเร็วมาใช้ อตั ราเร็วเฉลี่ยของโมเลกุลแกส๊ จะเรียกช่ือพิเศษเป็น อตั ราเร็วรากท่ีสองของกาลงั สองเฉล่ีย ( Vrms ) ซ่ึงหาคา่ ไดจ้ ากสมการ Vrms = v 2 หรือ Vrms = 3MRT หรือ Vrms = 3kmBT หรือ Vrms= 3P เมื่อ Vrms = อตั ราเร็วรากท่ีสองของกาลงั สองเฉล่ีย ( m/s ) T = อุณหภูมิ ( K ) R = 8.31 N.m / mol.K kB = ค่านิจของโบลตช์ มนั น์ = 1.38 x 10–23 N.m / mol.K P = ความดนั แกส๊ ( N/m2 )  = ความหนาแน่น ( kg/m3 ) m = มวลแก๊ส 1 โมเลกลุ ( kg ) = มวลโมเลกุล x 1.66 x 10–27 kg M = มวลแก๊ส 1 โมล ( kg ) = มวลโมเลกุล x 10–3 kg 15. สมมติวา่ สามารถทดลองวดั ค่าอตั ราเร็วของโมเลกุล แต่ละตวั ไดท้ ้งั หมด 5 โมเลกุล ซ่ึงมี อตั ราเร็วโมเลกลุ เป็น 3 , 3 , 4 , 4 และ 5 เมตร / วินาที ตามลาดบั จงหาคา่ รากท่ี สองของกาลงั สองเฉล่ียของอตั ราเร็ว 1. 3.5 m/s 2. 3.9 m/s 3. 4.2 m/s 4. 4.5 m/s 11

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 16. จงหา vrms ของแก๊ส H2 ที่ 0 องศาเซลเซียส 3. 1964.6 m/s 1. 1654.7 m/s 2. 1844.7 m/s 4. 2136.4 m/s 17. แกส๊ ชนิดหน่ึงบรรจุในกระบอกสูบ ที่มีลูกสูบเล่ือนไดโ้ ดยแก๊สไม่รั่ว เมื่อทาให้ความหนา แน่นของแกส๊ เพิม่ จากเดิมเป็นสองเท่า โดยความดนั ของแก๊สคงที่ อตั ราเร็วเฉล่ียของอนุภาค แกส๊ จะตอ้ งเปลี่ยนไปเป็นกี่เท่าของค่าเดิม 1. 12 2. 12 3. 23 4. 23 18.5 พลงั งานจลน์โมเลกลุ แก๊ส และพลงั งานภายในระบบ ปกติแลว้ โมเลกลุ แกส๊ แตล่ ะโมเลกุลจะเคล่ือนที่ดว้ ยความเร็วขนาดหน่ึงตลอดเวลา ดงั น้นั แต่ละโมเลกุลแก๊สจะมีพลงั งานจลน์ขนาดหน่ึงดว้ ย แตเ่ น่ืองจากแตล่ ะโมเลกุลจะมีพลงั งานจลน์ ไม่เท่ากนั ดงั น้นั หากจะกล่าวถึงพลงั งานจลน์ของโมเลกลุ แกส๊ จึงตอ้ งหาคา่ เฉลี่ยมาใช้ ซ่ึงหาคา่ ไดจ้ ากสมการ Ek = 23 kBT หรือ Ek = 23 PNV เมื่อ Ek คือพลงั งานจลน์เฉล่ียของโมเลกลุ แกส๊ ( J ) ( มีคา่ เป็นพลงั งานจลนข์ องแก๊ส 1 โมเลกลุ ) KB = 1.38 x 10–23 N.m / mol.k T คืออุณหภูมิ ( K ) P คือความดนั ( N/m2 ) V คือปริมาตร ( m3 ) N คือจานวนโมเลกุลแกส๊ (โมเลกุล ) 12

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ พลงั งานจลน์เฉลี่ยของโมเลกลุ แกส๊ ( Ek ) ที่กล่าวมาในขา้ งตน้ น้ี จะมีค่าเท่ากบั พลงั งาน จลนข์ องโมเลกุลแก๊สเพียง 1 โมเลกุลเทา่ น้นั หากเป็นพลงั งานจลน์รวมของทุกโมเลกลุ รวมกนั จะเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่ พลงั งานภายในระบบ ( U ) ซ่ึงสามารถหาค่าไดจ้ าก U = N Ek หรือ U = 23 N KB T หรือ U = 23 PV หรือ U = 23 n RT เมื่อ U คือพลงั งานภายในระบบ ( พลงั งานจลนร์ วมของทุกโมเลกุลแก๊ส ) ( J ) n คอื จานวนโมลแกส๊ ( โมล ) R = 8.31 J / mol . K 18. จงหาพลงั งานจลนเ์ ฉล่ียของโมเลกุลแก๊สท่ี 30oC 4. 6.72 x 10–21 1. 4.38 x 10–21 2. 6.07 x 10–21 3. 6.27 x 10–21 19. แก๊สชนิดหน่ึงบรรจุไวใ้ นถงั ขนาด 0.5 ลูกบาศกเ์ มตร มีความดนั 1 บรรยากาศ จงหาพลงั งานจลน์เฉล่ียของแต่ละโมเลกุลของแกส๊ น้ีในหน่วยจูล ( J ) ถา้ แกส๊ น้ี 1 ลูกบาศกเ์ มตร มี จานวนโมเลกุลเทา่ กบั 2.5 x 1025 โมเลกลุ 1. 1.20 x 10–20 2. 0.80 x 10–20 3. 0.60 x 10–20 4. 0.27 x 10–20 20. จงหาพลงั งานภายในระบบของแกส๊ ไฮโดรเจนเมื่อ ก. ปริมาณ 2 โมล ท่ีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส ข. ปริมาตร 10 ลิตร ความดนั 2 x 105 พาสคลั 1. ก. 7479 , ข. 3 x 103 จูล 2. ก. 7500 , ข. 6 x 103 จูล 3. ก. 8000 , ข. 3 x 103 จูล 4. ก. 8256 , ข. 4 x 103 จูล 13

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ เน่ืองจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( T ) หรือความดนั ( P ) หรือปริมาตรแก๊ส ( V ) จะทาให้พลงั งานภายในระบบ ( U ) เปลี่ยนแปลงไปด้วย เราสามารถหาค่าพลงั งานภายใน ระบบที่เปล่ียนไปไดจ้ ากสมการต่อไปน้ี U = 23 N KB T หรือ U = 23 n R T หรือ U = 23 P2V2 – 23 P1V1 เมื่อ U คือพลงั งานภายในระบบท่ีเปลี่ยนไป ( J ) N คือจานวนโมเลกลุ KB = 1.38 x 10–23 J / mol.K T คืออุณหภูมิท่ีเปลี่ยนไป ( K หรือ oC ) n คือจานวนโมล ( โมล ) R = 8.31 J / mol.K P1 , P2 คือความดนั แก๊สตอนแรกและตอนหลงั ( N/m2 ) ตามลาดบั V1 , V2 คือปริมาตรแกส๊ ตอนแรกและตอนหลงั ( m3 ) ตามลาดบั เมื่อปริมาตรแก๊สมีการเปล่ียนแปลง จะทาใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงของงานของระบบดว้ ย งานท่ีเปลี่ยนแปลงน้ีสามารถหาคา่ ไดจ้ ากสมการ W = P V หรือ W = n R T เม่ือ W คืองานของระบบที่เปล่ียนแปลง ( J ) P คือความดนั แกส๊ ( N/m2 ) V คือปริมาตรที่เปล่ียนแปลง ( m3 ) n คือจานวนโมลแกส๊ ( โมล ) R = 8.31 J / mol.K T คืออุณหภูมิของแกส๊ ที่เปลี่ยนไป ( K หรือ oC ) 21. พลงั งานภายในของแก๊สฮีเลียม 2 โมล จะเปล่ียนไปเท่าใด เม่ืออุณหภูมิของแก๊สฮีเลียม เปลี่ยนไป 10 เคลวนิ 1. 220 จูล 2. 249.3 จูล 3. 259.3 จูล 4. 214.3 จูล 14

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ เมื่อเราทาใหพ้ ลงั งานความร้อนของแก๊สมีการเปล่ียนแปลง มกั จะทาใหพ้ ลงั งานภายใน ระบบ และงานของระบบเกิดการเปลี่ยนแปลงไปดว้ ย และจากกฎการอนุรักษพ์ ลงั งานจะไดว้ า่ พลงั งานความร้อนท่ีเปลี่ยนแปลง (Q ) จะเท่ากบั ผลรวมของพลงั งานภายในระบบที่เปล่ียน แปลง (U ) กบั งานของระบบที่เปลี่ยนไป (W ) นนั่ คือ Q = U + W เม่ือ Q คือความร้อน ( จูล ) U คือพลงั งานภายในระบบที่เปล่ียนแปลง ( จูล ) W คืองานของระบบที่เปล่ียนแปลง ( จูล ) การใชส้ มการน้ีตอ้ งคานึงถึงคา่ บวก ลบ ของตวั แปรทุกตวั ดงั น้ี สาหรับ Q หากความร้อนเขา้ สู่ระบบ (ดูดความร้อน) Q มีคา่ + หากความร้อนออกจากระบบ (คายความร้อน) Q มีค่า – หากความร้อนไม่เขา้ หรือออก ระบบ Q มีค่า 0 สาหรับ U หากพลงั งานภายในเพ่มิ (อุณหภูมิเพมิ่ ) U มีคา่ + หากพลงั งานภายในลด (อุณหภูมิลด) U มีคา่ – หากพลงั งานภายในไม่เปล่ียน (อุณหภูมิคงท่ี) U มีคา่ 0 สาหรับ W หากปริมาตรแกส๊ เพมิ่ (ระบบทางาน) W มีค่า + หากปริมาตรแก๊สลด (ระบบไดร้ ับงาน) W มีคา่ – หากปริมาตรแก๊สคงที่ W มีคา่ 0 22. แก๊สในกระบอกสูบคายความร้อน 240 จูล ขณะที่พลงั งานภายในเพม่ิ ข้ึน 50 จูล ถามวา่ แกส๊ จะหดตวั หรือขยายตวั 1. หดตวั 2. ขยายตวั 3. หดแลว้ ขยาย 4. ขยายแลว้ หด 15

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 23. แก๊สในกระบอกสูบรับความร้อนจากภายนอก 120 จูล ขณะที่แก๊สขยายตวั มนั ทางานบน ระบบภายนอก 180 จูล ถามวา่ พลงั งานภายในของแกส๊ เพิม่ ข้ึนหรือลดลงเทา่ ใด 1. 40 2. 50 3. 60 4. 80 24(แนว A-net) ถา้ แก๊สอุดมคติในภาชนะปิ ดไดร้ ับความร้อน 400 จูล และไดร้ ับงาน 155 จูล พลงั งานภายในแกส๊ จะเปล่ียนไปเทา่ ใด 1. เพ่ิมข้ึน 555 J 2. ลดลง 555 J 3. เพ่ิมข้ึน 498 J 4. ลดลง 498 J 25. ให้พลงั งานความร้อนแก่แก๊ส 5000 จูล และแก๊สมีปริมาตรคงตวั จงหาวา่ พลงั งานภาย ในระบบของแก๊สเปล่ียนแปลงตามขอ้ ใด 1. เพิม่ ข้ึน 5000 จูล 2. เพม่ิ ข้ึน 3000 จูล 3. ลดลง 5000 จูล 4. ลดลง 3000 จูล 16

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 26. ระบบหน่ึง เมื่อไดร้ ับความร้อน 10000 จูล จะทาใหพ้ ลงั งานภายในระบบเพ่มิ ข้ึน 2000 จูล อยากทราบวา่ ในการน้ีตอ้ งทางานใหแ้ ก่ระบบหรือระบบทางานเทา่ ไร 1. 4000 จูล 2. 5600 จูล 3. 8000 จูล 4. 9500 จูล 27. ในการอดั แกส๊ 4 โมล ในกระบอกสูบ ตอ้ งทางานใหร้ ะบบ 800 จูล ถา้ ระบบไมถ่ ่ายเท ความร้อนเลย อยากทราบวา่ อุณหภูมิของแก๊สจะสูงข้ึนกี่เคลวนิ 1. 12.84 2. 14.64 3. 15.23 4. 16.04 28. แก๊สฮีเลียม 1 โมล บรรจุอยใู่ นคนโทแกว้ ท่ีปิ ดไวอ้ ยา่ งดี และถือวา่ ปริมาตรคงท่ีตลอดเวลา เม่ืออุณหภูมิเปลี่ยนไป ถา้ ตอ้ งการทาให้อุณหภูมิเปลี่ยนจาก 27 องศาเซลเซียส ไปเป็ น 67 องศาเซลเซียส จะตอ้ งใหค้ วามร้อนเขา้ ไปเทา่ ใด 1. 830 จูล 2. 498 จูล 3. 332 จูล 4. 276 จูล 17

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ เฉลยบทที่ 18 ความร้อ นและท ฤ ษฏีจล น์ ของแก๊ส 1. ตอบข้อ 3. 2. ตอบข้อ 3. 3. ตอบข้อ 3. 4. ตอบข้อ 2. 5. ตอบข้อ 4. 6. ตอบข้อ 2. 7. ตอบข้อ 4. 8. ตอบข้อ 3. 9. ตอบข้อ 1. 10. ตอบข้อ 4. 11. ตอบข้อ 2. 12. ตอบข้อ 4. 13. ตอบข้อ 3. 14. ตอบข้อ 2. 15. ตอบข้อ 2. 16. ตอบข้อ 2. 17. ตอบข้อ 1. 18. ตอบข้อ 3. 19. ตอบข้อ 1. 20. ตอบข้อ 1. 21. ตอบข้อ 2. 22. ตอบข้อ 1. 23. ตอบข้อ 3. 24. ตอบข้อ 1. 25. ตอบข้อ 1. 26. ตอบข้อ 3. 27. ตอบข้อ 4. 28. ตอบข้อ 2.  18

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ ต ะ ลุ ย ข้ อ ส อ บ เ ข้ า ม ห า วิ ท ย า ล ยั บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏจี ลน์ของแกส๊ ชุดที่ 1 18.1 ความร้อน 1(En47 ต.ค.) ความร้อนท่ีทาใหน้ ้าปริมาณหน่ึงมีอุณหภูมิเพิม่ ข้ึน 3oC สามารถทาใหก้ อ้ นโลหะ กอ้ นหน่ึงซ่ึงมีมวลสองเทา่ ของน้ามีอุณหภูมิเพ่มิ ข้ึน 15oC โลหะกอ้ นน้นั มีความจุความร้อน จาเพาะเทา่ ใดในหน่วย กิโลจูล / กิโลกรัม .เคลวนิ (กาหนดให้ ความจุความร้อนจาเพาะของน้า = 4.18 กิโลจูล / กิโลกรัม .เคลวนิ ) 1. 0.418 2. 0.836 3. 1.07 4. 2.09 2(แนว Pat2) กระสุนปื นมวล 0.01 กิโลกรัม เคล่ือนที่ด้วยอตั ราเร็ว 1000 เมตร/วินาที เข้า ไปในข้ีผ้ึงก้อนหน่ึงมวล 1 กิโลกรัม ข้ีผ้ึงก้อนน้ีจะมีอุณหภูมิเพ่ิมข้ึนประมาณกี่องศา- เซลเซียส ถ้าถือว่าพลงั งานท้งั หมดของกระสุนปื นเปล่ียนเป็ นพลงั งานความร้อนในข้ีผ้ึง ความร้อนจาเพาะของข้ีผ้งึ เป็น 0.6 x 103 แคลอรี/ กิโลกรัม/ องศาเซลเซียส กาหนดใหพ้ ลงั งานความร้อน 1 แคลอรี เทียบเท่าพลงั งานกล 4 จูล 1. 1.1 2. 2.1 3. 4.3 4. 8.6 3(แนว 9 สามัญ) กระแสไฟฟ้า 2 แอมแปร์ ไหลผา่ นลวดทาความร้อนซ่ึงมีความตา้ นทาน 105 โอห์ม ในกาตม้ น้าซ่ึงมีน้าอยู่ 1.0 กิโลกรัม ถา้ ปล่อยกระแสไฟฟ้าไหลอยู่นาน 5 นาที อุณหภูมิของน้าจะเพิ่มข้ึนก่ีองศาเซลเซียส ( น้ามีค่าความจุความร้อนจาเพาะ 4200 จูล / - กิโลกรัม .เคลวนิ และไมต่ อ้ งคานึงถึงความจุความร้อนของเส้นลวดตา้ นทานและกาตม้ น้า ) 1. 5 2. 10 3. 15 4. 21 5. 30 4(En47 มี.ค.) ลวดทาความร้อนต่อกบั ความต่างศกั ย์ 220 โวลต์ จุ่มอยใู่ นถว้ ยกาแฟท่ีทาดว้ ย ฉนวน ถว้ ยน้ีบรรจุน้า 200 กรัม พบวา่ ทาใหอ้ ุณหภูมิของน้าเปล่ียนจาก 20o เซลเซียสไป เป็น 70o เซลเซียสในเวลาคร่ึงนาที จงหากระแสไฟฟ้าท่ีผา่ นลวดน้ี 19

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ ( ความจุความร้อนจาเพาะของน้าเป็น 4.2 กิโลจูล ตอ่ กิโลกรัม.เคลวนิ ) 1. 1.10 A 2. 4.54 A 3. 6.36 A 4. 9.75 A 5(En44 มี.ค.) ต่อตวั ตา้ นทาน 10 โอห์ม กบั แบตเตอรี่ 12 โวลต์ แลว้ จุ่มตวั ตา้ นทานในคาลอริ มิเตอร์ท่ีบรรจุน้า 48 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร จะใชเ้ วลากี่วนิ าที อุณหภูมิของน้าจึงจะเพิ่มข้ึน 2 องศาเซลเซียส ( ถา้ แคลอรีมิเตอร์มีความจุความร้อนน้อยมาก ความจุความร้อนจาเพาะ ของน้าเท่ากบั 4.20 จูล/กรัม เคลวนิ และน้า 1 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร มีมวล 1 กรัม) 6(En41 เม.ย.) ถา้ ใชห้ มอ้ ตม้ น้าไฟฟ้าขนาด 220 โวลต์ 1,000 วตั ต์ ตม้ น้า 1 ลิตร อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส น้าจะเริ่มเดือดภายในเวลากี่นาที ถา้ การตม้ น้ามีประสิทธิภาพร้อยละ 80 (กาหนดให้ ความหนาแน่นของน้า 1 กิโลกรัมตอ่ ลิตร ความจุความร้อนจาเพาะของน้า = 4.2 กิโลจูลต่อกิโลกรัม .เคลวนิ ) 1. 7 2. 9 3. 15 4. 20 7(En 38) น้าไหลผา่ นเครื่องทาความเยน็ ขนาด 5000 วตั ต์ ดว้ ยอตั ราเร็วค่าหน่ึง เคร่ืองทาความ เยน็ สามารถทาใหน้ ้าเยน็ จากอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เป็น 10 องศาเซลเซียส ถา้ ประ สิทธิภาพของการทาความเยน็ เป็น 100 เปอร์เซ็นต์ อตั ราเร็วของน้าเป็นก่ีลิตรต่อนาที ( กาหนดให้ ความหนาแน่นของน้า 1 กิโลกรัมต่อลิตร , ความจุความร้อนของน้า 4.18 กิโลจูลต่อกิโลกรัม .เคลวนิ ) 1. 4.2 ลิตร/นาที 2. 4.8 ลิตร/นาที 3. 5.4 ลิตร/นาที 4. 5.9 ลิตร/นาที 8(En44 ต.ค.) จงหาปริมาณความร้อนท่ีทาให้น้าแขง็ มวล 100 กรัม อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส กลายเป็นน้ามวล 100 กรัม อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส กาหนดให้ ความจุความร้อนจาเพาะของน้าเท่ากบั 4.2 กิโลจูลตอ่ กิโลกรัม.เคลวนิ และ ความร้อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของน้าแขง็ เท่ากบั 333 กิโลจูลตอ่ กิโลกรัม 1. 33.7 kJ 2. 37.5 kJ 3. 75.3 kJ 4. 4233 kJ 9(แนว A–net) ให้พลงั งานความร้อน 25000 จูล แก่น้าแข็งมวล 60 กรัม อุณหภูมิ 0 องศา- เซลเซียส ผลลพั ธ์จะเป็ นอยา่ งไร ถา้ กาหนดให้ความร้อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลว ของน้าแข็งเท่ากบั 333 จูลต่อกรัม และความจุความร้อนจาเพาะของน้าเท่ากบั 4.2 จูลต่อ- กรัม.องศาเซลเซียส 20

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 1. ไดน้ ้าร้อนอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส 2. ไดน้ ้าร้อนอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส 3. ไดน้ ้าเยน็ อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส 4. ไดน้ ้าเยน็ ผสมน้าแขง็ อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส 18.2. แก๊สอดุ มคติ 18.2.1 สมบตั ขิ องแก๊สจากการทดลอง 10(มช 42) อากาศปริมาตร 2 ลูกบาศกฟ์ ุต อุณหภูมิ 17oC เคล่ือนผา่ นพ้ืนผวิ ที่มีอุณหภูมิ 77oC ถา้ ความดนั อากาศไมเ่ ปล่ียนแปลงปริมาตรอากาศจะกลายเป็นก่ีลูกบาศกฟ์ ุต 1. 0.4 2. 1.7 3. 2.4 4. 9.0 11(แนว A–net) แกส๊ อุดมคติอุณหภูมิ 350 เคลวนิ ถูกอดั ที่ความดนั คงท่ีใหป้ ริมาตรเหลือเพยี ง 0.5 เท่าของปริมาตรเดิม จะมีอุณหภูมิสุดทา้ ยเป็นเท่าใดในหน่วยเคลวนิ 1. 150 2. 175 3. 250 4. 345 12(แนว Pat2) ลมยางในยางรถยนตข์ ณะจอดมีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส และความดนั 240 กิโลพาสคลั หลงั จากรถวง่ิ ไปได้ 1 ชวั่ โมง ลมยางมีอุณหภูมิเพม่ิ ข้ึนอีก 20 องศาเซลเซียสถา้ ปริมาตรภายในของยางไมเ่ ปลี่ยนแปลงความดนั ภายในยางรถยนตเ์ ป็ นกี่กิโลพาสคลั 13(En48 ม.ี ค.) รถยนตจ์ อดในที่ร่มอุณหภูมิอากาศภายในรถเป็น 27 องศาเซลเซียส แต่เมื่อจอด กลางแดดอุณหภูมิอากาศภายในรถเป็น 77 องศาเซลเซียส มวลอากาศแทรกออกจากรถไป ก่ีเปอร์เซ็นต์ เทียบกบั มวลเดิม ใหถ้ ือวา่ ความดนั อากาศภายในรถคงเดิม 1. 14.3 2 16.7 3. 83.3 4. 85.7 14(En43 ม.ี ค.) ถา้ อุณหภูมิภายในหอ้ งเพ่ิมข้ึนจาก 27oC เป็ น 37oC และความดนั ในห้องไมเ่ ปล่ียน แปลงจะมีอากาศไหลออกจากหอ้ งกี่โมล หากเดิมมีอากาศอยใู่ นหอ้ งจานวน 2000 โมล 1. 65 2. 940 3. 1620 4. 1940 15(En 37) ฟองอากาศปริมาตร 1 x 10–2 ลิตร ลอยข้ึนจากพ้ืนผวิ ดินใตท้ อ้ งทะเลซ่ึงมีอุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียส เมื่อลอยถึงผิวน้าซ่ึงมีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส ปรากฏว่ามีปริมาตร 3 x 10–2 ลิตร ถา้ น้าทะเลมีความหนาแน่น 1030 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร และความดนั บรรยากาศขณะน้นั มีคา่ 1 x 105 พาสคลั จงหาความลึกของน้าทะเล ณ.จุดน้นั 1. 27.5 m 2. 17.5 m 3. 14.8 m 4. 9.8 m 21

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 16(En 37) ถา้ ผสมแก๊สฮีเลียม 3 ลูกบาศก์เมตร ความดนั 1 บรรยากาศ กบั แก๊สอาร์กอน 2 ลูกบาศก์เมตร ความดนั 3 บรรยากาศ ความดนั ของแก๊สผสมในถงั 5 ลูกบาศก์เมตร เป็ นกี่บรรยากาศ 1. 1.2 2. 1.8 3. 2.0 4. 4.0 18.2.2 กฏของแก๊สอุดมคติ 18.3 ทฤษฎจี ลน์ของแก๊ส 18.4 อตั ราเร็วของโมเลกลุ แก๊ส 17(แนว Pat2) แก๊สอุดมคติความหนาแน่น 1.5 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร บรรจุในถงั ปริมาตร 44.8 ลิตร อุณหภูมิ 273 เคลวนิ ความดนั 1 บรรยากาศ แก๊สน้ีจะมีอตั ราเร็วอาร์เอ็มเอส เทา่ กบั ก่ีเมตร/วนิ าที 1. 100 2. 100 5 3. 200 4. 200 5 5. 250 18(En46 ต.ค) ในบรรยากาศมีแกส๊ ไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่มีแกส๊ ไฮโดรเจนปน อยบู่ า้ งแตใ่ นสดั ส่วนนอ้ ยมาก ถามวา่ Vrms ของโมเลกลุ ไฮโดรเจนเป็นก่ีเท่าของ Vrms ของโมเลกุลออกซิเจน กาหนดให้มวลโมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็ น 2 และ 32 กรัมตอ่ โมล ตามลาดบั 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 19(En42 ต.ค.) จงหาวา่ แก๊สไนโตรเจนที่อุณหภูมิเท่าใด ที่มีค่าเฉล่ียของกาลงั สองของอตั ราเร็ว โมเลกลุ เท่ากบั ของแกส๊ ออกซิเจนท่ีอุณหภูมิ 47oC ( กาหนด น้าหนกั โมเลกุลของไนโตรเจน และออกซิเจนเทา่ กบั 28 และ 32 ตามลาดบั ) 1. –28oC 2. 7oC 3. 42oC 4. 47oC 18.5 พลงั งานจลน์โมเลกลุ แก๊ส และพลงั งานภายในระบบ 20(En47 มี.ค.) จงหาคา่ พลงั งานจลนเ์ ฉลี่ยของโมเลกุลของแก๊สฮีเลียมท่ีอุณหภูมิ T เคลวนิ กาหนดใหม้ วลโมเลกลุ ของแก๊สฮีเลียมเท่ากบั 4 กรัมตอ่ โมล 3. 23 KB T 1. 4 KB (T – 273) 2. KB T 4. 4 KB T 22

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 21(En44 ต.ค.) แก๊สอุดมคติจานวนหน่ึง ไดร้ ับความร้อนจนมีความดนั เป็น 1.5 เทา่ ของความดนั เดิม และมีปริมาตรเป็ น 1.2 เท่าของปริมาตรเดิมพลงั งานจลน์เฉล่ียของโมเลกุลแก๊สเพิ่ม ข้ึนเป็ นก่ีเปอร์เซ็นต์ 1. 30% 2. 40% 3. 70% 4. 80% 22(En 39) พลงั งานภายใน (U) ของแก๊ส หรือนน่ั คือพลงั งานจลน์ของโมเลกลุ ของแก๊สท้งั หมด มีความสมั พนั ธ์กบั ความดนั (P) และปริมาตร (V) ของแก๊สอยา่ งไร 1. U = 23 PV 2. U = 23 PV 3. U = 12 PV2 4. U = 13 PV2 23(แนว Pat2) ขอ้ ใดคือพลงั งานจลน์ของแก๊สฮีเลียมในถงั ปิ ดปริมาตร 100 ลูกบาศกเ์ มตร ที่ อุณหภูมิ 300 เคลวนิ เมื่อแก๊สมีความดนั เกจเทา่ กบั 4 x 105 ปาสคาล กาหนด ใหค้ วามดนั 1 บรรยากาศเท่ากบั 105 ปาสคาล 1. 3.0 x 107 จูล 2. 4.0 x 107 จูล 3. 6.5 x 107 จูล 4. 7.5x107จูล 24(แนว A-net) ถา้ แก๊สอุดมคติในภาชนะปิ ดไดร้ ับความร้อน 400 จูล และไดร้ ับงาน 155 จูล พลงั งานภายในแก๊สจะเปลี่ยนไปเทา่ ใด 1. เพิม่ ข้ึน 555 J 2. ลดลง 555 J 3. เพม่ิ ข้ึน 498 J 4. ลดลง 498 J 25(แนว A–net) แกส๊ ในอุดมคติในกระบอกสูบเดิมมีอุณหภูมิ 290 เคลวนิ มวล 310 โมล ถา้ แก๊สน้ีรับความร้อน 80 จูล และ ขยายตวั สุดทา้ ยอุณหภูมิเพม่ิ ข้ึนเป็น 340 เคลวนิ ถามวา่ ใน การน้ีแก๊สทางานเท่าใด 1. 34 J 2. 49 J 3. 60 J 4. 115 J ความร้อน 26(มช 44) ภายใตค้ วามดนั คงตวั แก๊สฮีเลียมมวล 16 กรัม (4 โมล) ถูกทาให้มีอุณหภูมิสูงข้ึน จาก 27oC ไปเป็ น 37oC จงหาค่างานท่ีระบบทาในหน่วยของจูล เม่ือค่าความจุความร้อน จาเพาะของแก๊สฮีเลียมเท่ากบั 5 กิโลจูล / กิโลกรัม .เคลวนิ 1. 295 จูล 2. 300 จูล 3. 302 จูล 4. 375 จูล 27(En 35) ก๊าซฮีเลียมจานวนหน่ึงมีโมเลกลุ ในปริมาตรหน่ึง ท่ีอุณหภูมิ T เคลวนิ ถา้ ตอ้ งการ ลดอุณหภูมิของกา๊ ซน้นั เป็น T2 เคลวนิ จะตอ้ งเอาพลงั งานความร้อนออกจากก๊าซน้นั เป็ น ปริมาณเท่าใด 1. 12 NkBT 2. 23 NkBT 3. 43 NkBT 4. 2 NkBT 23

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 28(En45 มี.ค.) ตอ้ งใหค้ วามร้อนเท่าใดแก่แก๊สฮีเลียมในภาชนะปิ ด ซ่ึงมีปริมาตร 1 ลูกบาศก-์ เมตร ความดนั ของแก๊สจึงจะเพิ่มข้ึน 0.4 x 105 พาลคลั ใหถ้ ือวา่ ปริมาตรของภาชนะไม่ เปลี่ยนแปลง 1. 6 x 104 J 2. 6 x 105 J 3. 8 x 104 J 4. 8 x 105 J 29(แนว 9 สามัญ) แก๊สอุดมคติอะตอมเดี่ยว ขยายตวั ภายใตป้ ริมาตรคงท่ี V จากความดนั P1 ไปเป็นความดนั P2 จงหาวา่ แกส๊ อุดมคติมีพลงั งานภายในเปลี่ยนไปเทา่ ใด3. 25 (P2 – P1)V 1272 2. 23 (P2 – P1)V 1. (P2 – P1)V 5. (P2 – P1)V 4. (P2 – P1)V 30(แนว 9 สามญั ) แกส๊ อุดมคติอะตอมเดี่ยว ขยายตวั ภายใตป้ ริมาตรคงที่ V เมื่อไดร้ ับความร้อน จากภายนอก Q จะมีความดนั เปล่ียนไปเทา่ ใด 1. 23 VQ 2. 23 VQ 3. 13 QV 4. 53 VQ 5. 35 QV 31(แนว Pat2) แกส๊ อุดมคติชนิดหน่ึงมีขยายตวั อยา่ งชา้ ๆ ในกระบอกสูบ โดยมีความดนั คงที่ P ปริมาตรเปล่ียนจาก V1 เป็น V2 และอุณหภูมิเปล่ียนจาก T1 เป็น T2 แกส๊ อุดมคติน้ีไดร้ ับ พลงั งานความร้อนเท่าใด 1. 25 P(V2 – V1) 2. 25 P(V1 – V2) 3. 25 V(T2 – T1) 4. 23 V(T2 – T1) 32(แนว Pat2) แกส๊ ในกระบอกสูบไดร้ ับความร้อน 400 จูล ทาใหป้ ริมาตรเปลี่ยนแปลงไป 1 x 10–3 ลูกบาศกเ์ มตร ถา้ ในกระบวนการน้ีระบบมีความดนั คงตวั 2 x 105 พาสคลั เครื่องหมายของ U และ W เป็นอยา่ งไรตามลาดบั 1. บวก, บวก 2. บวก, ลบ 3. ลบ, บวก 4. ลบ, ลบ 33(แนว 9 สามญั ) แก๊สอุดมคติอะตอมเด่ียวบรรจุในภาชนะแขง็ ปริมาตร 500 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร มีความดนั 2 x 106 พาสคาล ทาการต่ตอลวดตวั ตา้ นทานเขา้ ไปภาย โดยต่อกบั แบตเตอรี ขนาด 15 โวลต์ และหลงั เปิ ดใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลนาน 10 วนิ าที ทาใหแ้ ก๊สภายในมีความ ดนั เพมิ่ ข้ึน 1.1 x 107 พาสคาล ความตา้ นทานที่ใชม้ ีค่าเท่ากบั ก่ีโอห์ม 1. 13 2. 1 3. 3 4. 6 5. 9 24

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ 34(En47 ต.ค.) ในการอดั แก๊สอุดมคติจากจุด A ไป B เราตอ้ งทางานกลเป็นปริมาณกี่กิโลจูล P(Pa) 4 x 104 B A 0 0.1 0.2 0.3 V(m3) 4. 10 1. 4 2. 6 3. 8 B 35(En43 มี.ค.) ระบบหน่ึงประกอบดว้ ยกระบอก ความดนั (N/m2) สูบบรรจุแก๊สอุดมคติ ถา้ แกส๊ ภายในกระบอก ปริมาตร(m3) สูบมีการเปลี่ยนแปลงความดนั และปริมาตร 5 x 105 A 0.4 ดงั กราฟจาก A  B  C จงหางานที่แกส๊ ทาใหข้ บวนการน้ีในหน่วยกิโลจูล 2 x 105 C 1. 15 2. 30 3. 50 4. 65 0.2  25

ติวสบายฟิ สิกส์ เลม่ 4 http://www.pec9.com บทท่ี 18 ความรอ้ นและทฤษฏีจลน์ เฉลย ตะลุยข้อสอบเข้ามหาวิทยาลัย บทที่ 18 ความรอ้ นและทฤษฏจี ลน์ของแกส๊ ชุดที่ 1 1. ตอบข้อ 1. 2. ตอบข้อ 2. 3. ตอบข้อ 5. 4. ตอบข้อ 3. 5. ตอบ 28 6. ตอบข้อ 1. 7. ตอบข้อ 2. 8. ตอบข้อ 2. 9. ตอบข้อ 2. 10. ตอบข้อ 3. 11. ตอบข้อ 2. 12. ตอบ 262.67 13. ตอบข้อ 1. 14. ตอบข้อ 1. 15. ตอบข้อ 2. 16. ตอบข้อ 2. 17. ตอบข้อ 4. 18. ตอบข้อ 4. 19. ตอบข้อ 2. 20. ตอบข้อ 3. 21. ตอบข้อ 4. 22. ตอบข้อ 1. 23. ตอบข้อ 4. 24. ตอบข้อ 1. 25. ตอบข้อ 3. 26. ตอบข้อ 3. 27. ตอบข้อ 3. 28. ตอบข้อ 1. 29. ตอบข้อ 2. 30. ตอบข้อ 1. 31. ตอบข้อ 1. 32. ตอบข้อ 3. 34. ตอบข้อ 3. 35. ตอบข้อ 2.  26