วิทย์ ม.3

95 7) ยาแก้ปวดกลุ่มแอสไพริน ซึ่งมีช่ือทางเคมีว่า แอซีทิลซาลิซิลิกแอซิด (Acetyl salicylic acid, C9H8O4) มีฤทธ์ิเป็นกรด การกินยาแอสไพริน จึงควรกินหลังอาหาร หรอื ดม่ื น้าตามมาก ๆ เพราะหากกนิ กอ่ นอาหาร หรอื ไม่ด่มื นา้ ตามมาก ๆ อาจกัดกระเพาะได้ 9) สารละลายเบส โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ในอุตสาหกรรมการ ผลิตสบู่ แกว้ กระดาษ ผงชรู ส 10) สารละลายเบส โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ใช้ในอุตสาหกรรม การผลิตสบู่ 11) แอมโมเนีย (NH3) เป็นสารตั้งต้นในการผลิตปุ๋ยยูเรีย (NH2CONH2) และปยุ๋ แอมโมเนียมซัลเฟต [ (NH4)2SO4] 12) ยาลดกรดท่ีใช้รักษาโรคกระเพาะอาหาร (Alum milk) ประกอบด้วย Aluminium hudroxide (Al(OH)3) ซึ่งมีสมบตั เิ ป็นเบส 13) ยาแก้อาการท้องอืด ท้องเฟ้อ (Sodium hydrogencarbonate, NaHCO3) ซ่งึ มีสมบตั ิเป็นเบส เม่อื ทาปฏิกริ ยิ ากบั กรด จะเกิดเปน็ ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ เกลือ และน้า SC209001 สารละลาย

96 เรอื่ งท่ี 4 สารและผลติ ภณั ฑใ์ นชีวิต 4.1 ความหมาย สาร หมายถึง ส่ิงที่มีตัวตน มีมวลหรือน้าหนัก ต้องการท่ีอยู่และสามารถสัมผัส ได้ เช่น ดิน หิน อากาศ พืช และสัตว์ ทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา จัดเป็นสารทั้งสิ้น สิ่งต่าง ๆ มีสารเป็นองค์ประกอบ บางอย่างประกอบด้วยสารเพียงชนิดเดียว แต่บางอย่าง ประกอบด้วยสารมากกว่าหนึ่งชนิด เม่ือมีสารจานวนมากอยู่รวมกันในวัสดุหรือวัตถุ ก็จะเกิด เปน็ เน้ือของวสั ดุหรือวัตถุนัน้ ขึน้ มา ผลิตภัณฑ์ของสาร หมายถึง การนาสารมาแปรรูปให้อยู่ในรูปท่ีพร้อมนามาใช้ ประโยชน์ในการดาเนินชีวิต เช่น ผลิตภัณฑ์ทาความสะอาดห้องน้า ผลิตภัณฑ์ท่ีใช้ในห้องครัว ผลิตภณั ฑท์ ีใ่ ชส้ ่วนบคุ คล เป็นตน้ สารสังเคราะห์ (Synthetic Substance) หมายถึง สารที่เกิดจากการนาเอา วตั ถดุ ิบจากธรรมชาตมิ าเข้าสกู่ ระบวนการทางเคมีผลติ ขนึ้ โดยปฏกิ ิรยิ าเคมี 4.2 การจาแนกสารและผลิตภัณฑท์ ี่ใช้ในชีวติ ประจาวัน สารที่ใช้ในชีวติ ประจาวัน สามารถจาแนกได้ ดงั น้ี 4.2.1 มาจากธรรมชาติหรือเป็นผลผลิตทางธรรมชาติ (Natural Product) เป็นสารที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ อาจจะอยู่ในแร่ธาตุ เป็นองค์ประกอบในพืช ในสัตว์ เช่น แป้ง น้าตาล ไขมัน วิตามินต่าง ๆ เป็นส่วนประกอบในพืช ไขมัน น้ามันได้จากพืช เกลือแร่ได้จาก แหล่งแร่ธาตุทั้งจากในดิน ในน้าทะเล ยารักษาโรคหลายชนิดมาจากธรรมชาติ สารพวกพอลิเมอร์ เช่น เสน้ ใย ยางธรรมชาติ ผลติ ภัณฑป์ ิโตรเลียม เป็นต้น 4.2.2 ได้จากการสังเคราะห์ (Synthetic Product) เป็นสารที่ได้จากการนา สารจากธรรมชาติมาเข้าสู่กระบวนการทางเคมี สังเคราะห์ให้เป็นสารใหม่ ท่ีมีคุณสมบัติ ลักษณะ ให้ตรงกับความต้องการในการใช้งาน เช่น นาผลผลิตจากการกลั่นปิโตรเลียมมา สังเคราะห์เป็นพลาสตกิ เสน้ ใย ยาง กาว และผลติ ภณั ฑต์ ่าง ๆ นาผลผลิตจากแปง้ มนั สาปะหลัง หรือกากนา้ ตาลจากอ้อยมาสังเคราะหผ์ งชรู สและสารปรุงแตง่ อาหารอ่นื ๆ เป็นตน้

97 ตัวอย่าง สารท่ีเกี่ยวขอ้ งกบั ชีวติ ประจาวัน ในชวี ิตประจาวัน เรามีความเกีย่ วขอ้ งกบั สารหลาย ๆ ชนิด ดงั น้ี 1) สารอาหาร (Nutrients) หรือโภชนสาร เป็นส่วนประกอบท่ีเป็น สารเคมีท่ีมีอยู่ในอาหาร มีความจาเป็นต่อร่างกาย เม่ือนาเข้าสู่ร่างกายแล้ว สามารถนาไปใช้ ประโยชนไ์ ด้ ได้แก่ คารโ์ บไฮเดรต ไขมนั โปรตนี ไขมัน วติ ามิน แรธ่ าตุ นา้ 2) สารปรุงแต่งอาหาร เป็นสารที่ใช้ใส่ในอาหารเพ่ือทาให้อาหารมีรสดี ขนึ้ เช่น นา้ ตาล น้าปลา น้าสม้ สายชู น้ามะนาว ซอสต่าง ๆ ผงชรู ส 3) สารปนเป้ือนในอาหารและสิ่งเจือปน เป็นสารท่ีปนมากับอาหาร อาจจะเนอ่ื งมาจากขั้นตอนการผลิต การเก็บรกั ษา หรือตกค้างอยู่ในวตั ถุดบิ ที่ใชใ้ นการผลติ เชน่ เมลามีน (เป็นสารท่ีมีพิษ) ปนมาในผลิตภัณฑ์นมผง เน่ืองจากตกค้างจากกระบวนผลิตอาหาร สัตว์ ปรอท ตะก่ัว ปนมาในสัตว์น้าจาพวกปลา ฟอร์มาลีน ปะปนมากับอาหารทะเล ดินประสวิ ตกค้างในผลิตภัณฑ์เน้ือสด หรือเป็นสารที่เกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาทางชีวเคมีของผลผลิตน้ัน เชน่ สารอะฟลาทอกซิน (Aflatoxin) ในถั่วลสิ งป่นทช่ี ืน้ เนื่องจากเกิดปฏิกิรยิ าเคมี โดยจุลนิ ทรีย์ ที่ช่ือว่า Aspergillus Flavus (A.Flavus) (Aflatoxin หมายถึงสารพิษที่เกิดจากจุลินทรีย์ A.Flavus, Toxin แปลว่าพษิ ) 4) สารพิษ (Toxin) เป็นสารท่ีก่อให้เกิดพิษ (Toxic) ต่อร่างกาย ท้ังท่ี เป็นพิษในสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติ ตัวอย่าง พิษจากเห็ด พืชบางชนิดหากนามาบริโภคอย่างไม่ ถูกต้อง จะเกิดพิษได้ เช่น พิษไซยาไนด์จากมันสาปะหลังดิบ(พิษนี้จะหายไปเม่ือทาให้สุกด้วย ความร้อน) พิษจากพืชพวกกลอย (ซ่ึงต้องล้างน้าปริมาณมาก ๆ หรือแช่น้าเป็นเวลานาน ๆ จึงจะหมดพิษ) พิษจากการบริโภคสัตว์ทะเลบางชนิด เช่น แมงดาทะเล ปลาปักเป้า สารพิษท่ี เกิดจากจุลินทรีย์ในกระบวนการเก็บรักษาอาหารหรือถนอมอาหารท่ีไม่เหมาะสม เช่น Aflatoxin ในพวกถ่ัว สารพิษที่เกิดจาก Clostridium Botulinum เป็นจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุ ให้เกิดพิษในอาหารกระป๋อง ในผลิตภัณฑ์หน่อไมบ้ รรจุป๊ีบ รวมท้ังพิษจากโลหะหนักที่ปนเปือ้ น มากบั ภาชนะบรรจอุ าหาร เช่น ตะก่วั ท่ีปนเปอ้ื นมากับตะกวั่ บดั กรใี นหมอ้ ก๋วยเตยี๋ ว

98 4.3 ผลติ ภัณฑ์ของสารสังเคราะห์ ในชีวิตประจาวันเราเก่ียวข้องกับสารสังเคราะห์มากมาย ในที่นี้ จะยกตัวอย่าง จากสารรอบ ๆ ตวั เชน่ 4.3.1 สบแู่ ละผลิตภัณฑ์สบู่ (ยาสระผม น้ายาล้างจาน) เป็นสารสังเคราะหจ์ าก การทาปฏิกิริยาของไฮโดรลิซิสไขมันหรือน้ามัน (ได้จากสัตว์หรือพืช) ด้วยสารละลายเบส (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์) เรียก ปฏกิ ริ ยิ าการสังเคราะห์น้ีว่า สะปอน นิฟเิ คชนั (Saponification) ดังนี้ ไขมันหรอื นา้ มนั (Fat or Oil) + เบส  สบู่ + กลเี ซอรอล สบู่มีหลายชนิดท้ังสบู่เหลว สบู่ก้อน ท้ังนี้ขึ้นกับชนิดของไขมัน หรือน้ามัน และเบสที่ใช้ อีกทั้ง ยงั สามารถเตมิ สีแตง่ กล่ิน ได้หลากหลาย 4.3.2 สารสงั เคราะห์ที่ใช้ในการเกษตร ได้แก่ พวกทม่ี สี มบตั คิ ล้ายฮอรโ์ มนพืช นามาใช้เพื่อการเร่งหรือเพิ่มผลผลิตพืช เช่น สารสังเคราะห์ท่ีมีคุณสมบัติเหมือนออกซิน สังเคราะห์ เพ่ือใช้ประโยชน์ทางการเกษตร สาหรับใช้เร่งรากของกิ่งตอนหรือก่ิงปักชา ช่วยใน การเปลยี่ นเพศดอกบางชนิด ชว่ ยใหผ้ ลติดมากขน้ึ ป้องกนั การรว่ งของผล สารสังเคราะหเ์ หล่าน้ี ไดแ้ ก่ 1) IBA (Indolebutylic Acid ) 2) NAA (Naphtaleneacetic Acid ) 3) 2, 4 - D (2-4 Dichlorophenoxyacetic Acid) สารสังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติเหมือนไซโทไคนิน นิยมนามาใช้กระตุ้นการ เจรญิ ของตาพืช ช่วยรักษาความสดของไม้ตดั ดอกใหอ้ ยู่ไดน้ าน ได้แก่ 1) BA (6-Benzylamino Purine) 2) PBA (Tetrahydropyranyl Benzyladenine) สารสังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติเหมือนเอทิลีน ได้แก่ สารเอทิฟอน (Ethephon, 2-Chloroethyl Phosphonic Acid ) นามาใช้เพมิ่ ผลผลิตของน้ายางพารา ใช้ใน การเรง่ การออกดอกของสบั ปะรด 4.3.3 ผลิตภัณฑ์ทาความสะอาดอื่น ๆ เช่น ผลิตภัณฑ์ทาความสะอาด คอมพิวเตอร์ (Computer Cleaners) เป็นส่วนผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลาย ๆ ชนิด (Aaliphatic Hydrocarbon) สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ที่เราคุ้นเคยกัน เช่น น้ามันสน

99 ก๊าซโซลีน ทินเนอร์ สมบัติของไฮโดรคาร์บอนคือทาละลายสารที่ไม่ละลายน้าได้ดี จึงใช้ทา ความสะอาดการปนเป้ือนที่ไม่สามารถชาระล้างด้วยน้าหรือสบู่ได้ แต่มีข้อที่ต้องระวังคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนนี้ เป็นสารไวไฟ ติดไฟไดง้ ่าย และระคายเคืองต่อผิวหนัง เนื่องจาก มันสามารถทาละลายไขมันที่เป็นองค์ประกอบในผิวหนังได้ดี ซึ่งอาจทาให้ผิวหนังเกิดอาการแพ้ เช่นเป็นผ่ืนแดง และจัดเป็นสารท่ีมีพิษต่อร่างกายอีกด้วย ตัวอย่างสารทาความสะอาดอ่ืน ๆ เช่น น้ายาล้างเล็บ ประกอบด้วยตัวทาละลายอินทรีย์ พวกแอซีโตนซึ่งสามารถทาละลายสารที่ ไมล่ ะลายนา้ ไดด้ ี แต่มีขอ้ ควรระมดั ระวงั คือ การสัมผสั กับผิวหนังนาน ๆ ก่อให้เกิดแพ้ได้ 4.3.4 เครื่องสาอางและผลิตภัณฑ์บารุงผิว ผลิตภัณฑ์กลุ่มนี้มีทั้งชนิดครีม โลชันขุ่น โลชั่นใส เจล สเปรย์ หลักการทางานของมันก็คือ เพื่อให้ผิวหนังมีความชุ่มชื้นเพ่ิมข้ึน องค์ประกอบมีทั้งสารช่วยเพ่ิมน้าในชั้นผิวหนัง เช่น กรดอะมิโน โซเดียมพีซีเอ (Sodium Pyrrolidone Carboxylic Acid) โพลิเพปไทด์ ยเู รยี แลคเตต เป็นตน้ ส่วนสารป้องกันการระเหย ของนา้ จากชน้ั ผิวกเ็ ป็นพวกนา้ มนั และขีผ้ ้ึง ไขสัตว์ ซลิ โิ คน บางผลติ ภัณฑ์จะเติมสารดดู ความช้ืน จากบรรยากาศเพอ่ื ปอ้ งกันการระเหยของน้าจากเนอื้ ครมี เชน่ กลเี ซอรนี น้าผ้งึ กรดแลคติก 4.3.5 กลุ่มผลิตภัณฑ์ทาความสะอาดห้องน้าและกาจัดสิ่งอุดตัน ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการทาความสะอาดพ้ืนห้องน้า ซึ่งมีกรดไฮโดรคลอริก (HCl) หรือกรดเกลือ เป็นองค์ประกอบ กรดเกลือมีฤทธ์ิกัดกร่อนโดยเฉพาะสารพวกหินปูน จึงใช้ทาความสะอาดใน รอ่ งทเ่ี ป็นแนวกระเบื้องไดด้ ี แต่เปน็ สารที่มีความระคายเคืองต่อผวิ หนัง ผลติ ภณั ฑ์ท่ใี ชใ้ น การ กาจัดส่ิงอุดตันในท่อน้าท้ิง อันเกิดจากคราบไขมันสะสม สารกลุ่มน้ีใช้พวก โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือ โซดาไฟ (Sodium Hydroxide) ซ่ึงละลายน้าได้ดี เม่ือละลายแล้วจะเกิดความร้อนซ่ึงจะ เป็นตัวช่วยในการชาระล้างคราบไขมันได้ ข้อควรระวังคือโซเดียมไฮดรอกไซด์ มีความเป็นพิษ มาก เพราะฤทธ์ิกัดกร่อน การสัมผัสทางผิวหนังทาให้เกิดแผลไหม้ การสัมผัสถูกตามีฤทธ์ิ กัด กรอ่ น ทาให้เกิดการระคายเคอื งอย่างรุนแรง เป็นแผลแสบไหม้ หากเขา้ ตาอาจทาให้มองไม่เห็น และถงึ ขน้ั ตาบอดได้ 4.3.6 กลุ่มผลิตภัณฑ์ไล่แมลงในบ้าน (Household Insect Repellents) ได้แก่กล่มุ ยอ่ ยต่อไปน้ี ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไล่/กาจัดยุง ผลิตภัณฑ์ไล่ยุง มีหลายชนิด หลายรูปแบบ เช่น โลช่ันทากันยุง และแป้งทาตัว แต่ผลิตภัณฑ์กันยุงที่มีขายอยู่ตามท้องตลาดโดยส่วนใหญ่ แล้ว จะมีส่วนประกอบท่ีสาคัญคือสารเคมีท่ีมีเปอร์เซนต์สูง โดยผลิตภัณฑ์กันยุงท่ีใช้กันมี

100 สารเคมีที่เป็นสารออกฤทธิ์สาคัญคือ ไดเอทิล -เมตา -โทลูเอมิด (Diethyl-meta-toluamide), ไดเมทิลพทาเลต (Dimethyl Phthalate)และเอทิล บิวทิลอะเซติลอะมิโน โพรพิโนเอต(Ethyl Butylacetylamino Propionate) ไดเอทิล -เมตา -โทลูเอมิด (Diethyl-Meta-Toluamide) เป็นสารออกฤทธิท์ น่ี ิยมใชม้ าก เป็นพษิ ข้อควรระวังในการใช้ สารกลุ่มนี้มีพิษท้ังแแบบเฉียบพลัน คือ ถ้าสัมผัส ทางผิวหนังก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและตา หากสูดดมข้าไป ทาให้เกิดการระคาย เคืองที่แผ่นเยื่อเมือกและทางเดินหายใจส่วนบน และแบบเร้ือรังคือการได้รับสารเป็นเวลานาน อาจก่อให้เกดิ อาการแพไ้ ด้ กลุ่มผลิตภัณฑ์ท่ีใช้ไล่แมลงในบ้าน ได้แก่ ลูกเหม็น มีแนพธาลีน (Naphthalene) เป็นสารออกฤทธิ์ แนพาลีนเป็นผลึกสีขาว ระเหิดได้ง่าย ไอทที่เกิดจาก การระเหิดนี้มีฤทธิ์ไล่แมลง แนพธาลีนจัดเป็นสารพิษหากกินหรือกลืนเข้าไปทาให้มีอาการปวด ศีรษะ คล่ืนไส้ อาเจียน มึนงง ระคายเคืองต่อกระเพาะอาหารและลาไส้ การได้รับเข้าไปใน ปริมาณที่มากอาจทาลายเซลเมด็ เลือดแดง การหายใจเขา้ ไปจะทาให้เจ็บคอ ไอ ปวดศรี ษะ และ คล่ืนไส้ การสัมผัสทางผิวหนังทาให้เกิดการระคายเคืองปวดแสบปวดร้อน แนพธาลีนสามารถ ดูดซึมผ่านผิวหนังและทาให้เป็นอันตรายได้ การสัมผัสถูกตาทาให้ปวดตา และสายตาพร่ามัว นอกจากแนพธาลีนแล้ว สารออกฤทธ์ิท่ีมีสมบัติคล้ายกันอีก 2 ชนิด ชนิดแรก คือ p- Dichlorobenzene (1,4- Dichlorobenzene หรือ p-DCB) ซ่ึงสามารถระเหิดได้ย่างช้า ๆ และไอของมันจะทาหน้าที่ดับกลิ่น หรือฆ่าแมลง p-Dichlorobenzene มีพิษคล้าย ๆ แนพธาลีน ชนิดท่ี 2 คือ แคมเฟอร์ หรือ การบูร (Camphor; 1, 7, 7-Trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one) ซึ่งมีฤททธ์ิเป็นสารไล่แมลง เช่นกัน การบูรมีความเป็นพิษมาก ถา้ หายใจเข้าไปกอ่ ให้เกดิ การระคายเคืองต่อทางเดินหายใจ ไอ หายใจถ่ี มีผลต่อระบบประสาท เป็นได้ต้ังแต่มึนงงจนถึงชัก ข้ึนอยู่กับปริมาณและระยะเวลาท่ีได้รับสาร การกลืนหรือกินเข้าไป ก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อทางเดินอาหาร เกิดอาการคล่ืนไส้ อาเจียน ท้องเสีย อาจทาให้ปวด ศีรษะ เป็นลม การสัมผัสทางผิวหนังก่อให้เกิดอาการเป็นผื่นแดง คัน และเจ็บ สามารถดูดซึมผ่าน ผวิ หนงั ไดอ้ ย่างรวดเรว็ ถา้ ไดร้ บั สารเปน็ เวลานานอาจทาลายตับและไตอีกด้วย 4.3.7 กลุ่มน้ายาขัดพื้นและเฟอร์นิเจอร์ มีส่วนผสมของสารเคมีหลัก ๆ อยู่ 2-3 ชนิด คือ ไดเอธิลีนไกลคอล (Diethylene Glycol) น้ามันปิโตรเลียม และไนโตรเบนซีน สารกลุ่มนี้สามารถทาละลายคราบท่ีไม่ละลายน้าและไม่สามารถชาระล้างได้ด้วยน้าและสบู่

101 มีข้อควรระวังในการใช้ คือ เป็นสารไวไฟ ไอระเหยที่อาจสูดดมเข้าไปเป็นพิษต่อระบบเลือด มคี วามระคายเคืองตอ่ ผวิ หนังและระบบทางเดนิ หายใจ 4.4 หลักในการใชส้ ารและผลิตภณั ฑ์ในชวี ติ ประจาวัน หลักสาคัญที่ต้องคานึงถึงในการใช้สารและผลิตภัณฑ์ของสารได้อย่างปลอดภัย มดี งั นี้ 4.4.1 รู้จักฉลากและใส่ใจในการอ่านฉลากอย่างละเอียดก่อนนามาใช้ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ใชใ้ นบ้านส่วนใหญ่ เป็นสารที่มีพิษ ให้โทษรุนแรงในระดับตา่ ง ๆ กัน ก่อน นามาใชจ้ งึ ตอ้ งอ่านฉลากใหเ้ ข้าใจและปฏบิ ัติตามคาแนะนาท่ผี ูผ้ ลติ ระบไุ ว้ท่ีฉลากอย่างเคร่งครัด ตัวอย่างคาอธิบายในฉลาก เชน่ 1) อันตราย (Danger) แสดงให้เห็นว่าควรใช้ผลิตภัณฑ์ด้วยความระมัด ระวังเพ่ิมมากข้ึนเป็นพิเศษ สารเคมีท่ีไม่ได้ถูกทาให้เจือจาง เมื่อสัมผัสถูกกับตาหรือผิวหนังโดย ไม่ได้ต้ังใจ อาจทาให้เน้ือเย่ือบริเวณน้ันถูกกัดทาลาย หรือสารบางอย่างอาจติดไฟได้ถ้าสัมผัส กับเปลวไฟ 2) สารพิษ (Poison) คือ สารท่ีทาให้เป็นอันตราย หรือ ทาให้เสียชีวิต ถ้าถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายทางผิวหนัง รับประทาน หรือ สูดดม คาน้ีเป็นข้อเตือนถึงอันตราย ที่รนุ แรงทีส่ ดุ 3) เป็นพษิ (Toxic) หมายถงึ เป็นอันตราย ทาให้อวัยวะต่าง ๆ ทาหน้าที่ ผิดปกตไิ ป หรือ ทาให้เสยี ชีวิตได้ ถ้าถกู ดูดซึมเขา้ ส่รู ่างกายทางผิวหนัง รับประทาน หรือ สดู ดม 4) สารก่อความระคายเคือง (Irritant) หมายถึง สารที่ทาให้เกิด ความระคายเคือง หรืออาการบวมตอ่ ผวิ หนงั ตา เย่อื บุ และระบบทางเดินหายใจ 5) ติดไฟได้ (Flammable) หมายถึง สามารถติดไฟได้ง่าย และมี แนวโน้มที่จะเผาไหม้ไดอ้ ย่างรวดเร็ว 6) สารกัดกร่อน (Corrosive) หมายถึง สารเคมี หรือไอระเหยของ สารเคมีนั้นสามารถทาให้วสั ดถุ ูกกดั กรอ่ น ผุ หรอื สงิ่ มีชวี ิตถูกทาลายได้ 4.4.2 การจัดเก็บต้องจัดเก็บให้ถูกต้อง เหมาะสมกับสมบัติของสารนั้น การจัดเก็บต้องเป็นสัดส่วน สารไวไฟต้องเก็บในขวดที่ปิดมิดชิด อากาศแห้ง เย็น ห่างจาก ประกายไฟ แหล่งความร้อน สารพิษ สารท่ีมีฤทธิ์กัดกร่อน ต้องเก็บแยกต่างหาก มีป้ายบอก

102 ท่ีเก็บเป็นสัดส่วน ชัดเจน ไม่จัดเก็บปะปนกับวัตถุดิบที่นามาใช้ในกระบวนการปรุงอาหาร ทส่ี าคญั ทีส่ ดุ ตอ้ งเกบ็ ให้ห่างจากมอื เด็ก เด็กไม่สามารถนาออกมาได้ 4.4.3 ซ้ือมาเก็บเท่าท่ีจาเป็น ไม่จาเป็นต้องมากักตุนไว้จานวนมาก ผลิตภัณฑ์ เหล่านี้ไม่มีความจาเป็นต้องนามาเก็บสารองในปริมาณมาก การสารอง เท่ากับเป็นการนา สารพิษมาเกบ็ ไว้โดยไมต่ ้งั ใจ นอกจากนี้ยงั ต้องหม่นั ตรวจสอบวา่ ผลิตภัณฑ์มีสมบตั ิเปลี่ยนแปลง ไปจากตอนท่ซี ื้อมาใหม่หรือไม่ เชน่ สี กลน่ิ เปลย่ี นแปลงไป ซงึ่ อาจจะหมดอายุ หรอื หมดสภาพ จาเป็นตอ้ งนาไปท้งิ หรือทาลายดว้ ยวธิ กี ารท่ถี ูกตอ้ ง 4.4.4 ไมค่ วรเกบ็ สารเคมปี ะปนกบั อาหาร ทั้งน้เี นอื่ งจากสารเคมีอาจหกหรือมี ไอระเหยทาให้ปนเปื้อนกับอาหารได้ และเม่ือใช้ผลิตภัณฑ์สารเคมีเสร็จแล้วควรล้างมือให้ สะอาดทกุ ครง้ั 4.4.5 การทิ้งภาชนะบรรจุหรือผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุ ต้องคานึงเสมอว่า ภาชนะบรรจุหรือผลิตภัณฑที่หมดอายุที่จาเป็นต้องท้ิง อาจก่อให้เกิดพิษต่อสิ่งแวดล้อม การทิ้ง ขยะจากผลิตภัณฑ์เหล่าน้ีต้องแยกและนาทิ้งในระบบการจัดเก็บขยะมีพิษของเทศบาล หน่วยงานทีเ่ กีย่ วข้อง หากไม่มี จาเปน็ ต้องฝังกลบหรือทาลายใหด้ ูคาแนะนาในฉลากและปฏิบัติ ตามอยา่ งเคร่งครดั 4.4.6 หลักปลอดภัยสูงสุดในขณะใช้ ต้องคานึงไว้เสมอว่า สารเคมีทุกอย่างมี พิษ แม้จะม่ันใจว่ามีพิษน้อย ก็ให้ปฏิบัติเสมือนสารเคมีที่มีพิษมาก เพ่ือความปลอดภัยควร ปฏิบตั ิ ดงั น้ี 1) สวมถุงมือและเส้ือคลุมทุกคร้ัง ถ้าผลิตภัณฑ์สามารถทาให้เกิด อนั ตรายได้โดยการสมั ผสั ตอ่ ผวิ หนงั 2) ใช้ผ้าปิดจมูก สวมแว่นตาป้องกันสารเคมี ถ้าผลิตภัณฑ์สามารถทาให้ เกิดอันตรายตอ่ ตา 3) ห้ามสวมคอนแทคเลนส์เม่ือใช้ตัวทาละลายอินทรีย์ เช่น ทินเนอร์ เป็นต้น 4) หยุดใชผ้ ลติ ภัณฑ์ทนั ทีถ้ารู้สกึ วิงเวียน ปวดท้อง คลนื่ ไส้ อาเจียน หรอื ปวดศรี ษะ 5) ควรใช้ผลิตภัณฑ์สารเคมีในที่ที่มีอากาศถา่ ยเทไดส้ ะดวก ถ้าเป็นไปได้ ควรใชผ้ ลติ ภัณฑใ์ นท่โี ลง่ แจ้ง

103 6) หา้ มสบู บุหรเี่ มือ่ ใชผ้ ลิตภณั ฑท์ ี่สามารถติดไฟได้ 7) ห้ามผสมผลิตภัณฑ์สารเคมีเอง เน่ืองจากสารเคมีบางชนิดอาจทา ปฏกิ ิรยิ าต่อกนั เกิดเปน็ ไอควันพิษหรอื อาจระเบิดได้ 8) หากสัมผัส สูดดมเอาไอระเหย หรือเผลอกลืนกินเข้าไป ให้ดูวิธีการ ปฐมพยาบาลเบ้ืองตน้ จากฉลาก และรบี พบแพทย์ทนั ที โดยนาภาชนะผลิตภณั ฑ์ทมี่ ฉี ลากติดตัว ไปด้วย 4.5 ผลกระทบจากการใชส้ ารและผลิตภณั ฑ์ สารท่ีใช้ในชีวิตประวัน ที่เป็นสารพิษ หากใช้ในปริมาณมาก ๆ เกินความจาเป็น จัดเก็บไม่เหมาะสม หรือมีการท้ิงลงสู่ส่ิงแวลดล้อมแล้ว อาจเกิดผลกระทบต่อชีวิตและ สง่ิ แวดลอ้ ม ได้ดงั น้ี 4.5.1 อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย ซึ่งอันตรายท่ีเกิดขึ้นมีหลายรูปแบบ ตามลักษณะการสัมผัสและได้รับสารเคมีเข้าร่างกาย เช่น อาจจะเข้าร่างกายเราทางปาก จมูก และผิวหนัง ดังนั้นโดยทั่วไปจะเกิดอาการต่อมนุษย์ คือ ทางระบบการย่อยอาหาร ระบบ ทางเดนิ หายใจ และโรคผวิ หนงั 4.5.2 อาจก่อให้เกิดภาวะมลพิษทางอากาศ (Air Pollution) สารกลุ่มที่ ระเหยได้ง่าย ไอสารเหล่านี้ไปกระจายตัวในอากาศ เป็นมลพิษทางอากาศ (Air Pollutants) เช่น ไอระเหยของสารเคมใี นกลุ่มผลิตภณั ฑ์ทาความสะอาด ผลิตภัณฑ์ขับไล่แมลง ซึ่งอาจส่งผล ให้มีพิษต่อส่ิงมีชีวิตชนิดอื่นในระบบนิเวศ เช่น แมลงบางชนิดท่ีเป็นประโยชน์ในการผสมพันธุ์ พชื แมลงท่ีเปน็ ประโยชน์ในการควบคุมศตั รูพืช เปน็ ตน้ 4.5.3 อาจกอ่ ให้เกดิ ภาวะมลพษิ ทางนา้ (Water Pollution) สารเคมีท่ีละลาย น้าได้ง่าย จากผลิตภัณฑ์ทาความสะอาด เช่น สบู่ ผงซักฟอก เมื่อทิ้งลงในแหล่งน้าปริมาณ มาก ๆ โดยไม่ได้ผ่านกระบวนการบาบัด สารเหล่านี้มีสมบัติเป็นปุ๋ยให้พืชน้า ทาให้พืชน้าเจริญ ผิวน้าถูกปกคลุมด้วยพืชน้า แสงสว่างส่องลงไปไม่ถึง เป็นสาเหตุให้สัตว์น้าตาย ปริมาณ ออกซิเจนในน้าลดลง เป็นเหตุให้เกิดน้าเสียได้ นอกจากน้ีสารที่เป็นพษิ เม่ือลงสู่แหล่งน้า ก็อาจ ก่อให้เกิดพิษโดยตรงต่อสัตว์น้า ทาให้น้าเน่าเสีย บางชนิดอาจตกค้างในสัตว์น้าและส่งผล กระทบตอ่ มนุษยเ์ มอื่ ไปจบั สตั วน์ า้ นัน้ มาเป็นอาหาร

104 SC210001 สารและผลติ ภณั ฑ์ในชวี ติ

105 แบบฝึกหดั ที่ 1 ให้ผู้เรยี นเลอื กคาตอบที่ถกู ตอ้ งทสี่ ดุ เพียงขอ้ เดยี ว 1. การใส่เกลือแกงลงในนา้ จะเกิดการเปล่ียนแปลงอยา่ งไร ก. เกดิ การละลาย ข. เกดิ การเผาไหม้ ค. เกิดปฏิกริ ยิ าเคมี ง. เกิดการเปลี่ยนสี 2. ขอ้ ใดเป็นการเปล่ียนแปลงทางเคมี ก. แจกนั แตก ข. ตะปูทท่ี งิ้ ไว้เกดิ สนมิ ค. นา้ เปล่ียนสถานะเปน็ น้าแข็ง ง. การป้นั ดนิ นา้ มนั เปน็ รปู ตา่ ง ๆ 3. สารในข้อใดจดั อยู่ในกล่มุ เดียวกัน ก. น้าเกลอื นา้ อัดลม นา้ โคลน ข. นา้ เตา้ หู้ นา้ หวาน น้าแป้ง ค. น้าหวาน นา้ เกลอื นา้ อัดลม ง. น้าคลอง น้าเช่อื ม น้าเกลือ 4. ของเหลวสีเทา ในเทอร์โมมเิ ตอร์วดั อณุ หภมู ิห้อง จัดเปน็ สารข้อใด ก. สารประกอบ ข. สารละลาย ค. สารผสม ง. ธาตุ 5. ก๊าซหงุ ตม้ มสี ถานะตรงกับข้อใด ก. อนภุ าคเคลอ่ื นที่ได้น้อยมาก ข. เป็นสารทีม่ ีการจัดเรียงอนุภาคชิดกนั แนน่ ค. เป็นสารท่มี ีอนุภาคอย่รู ะหวา่ งกนั อยา่ งไร้ระเบยี บ ง. การใช้แรงบบี หรืออัดมีผลตอ่ การเปลีย่ นแปลงรูปร่างน้อยมาก

106 6. ข้อใดเป็นคณุ สมบัตขิ องสังกะสี ก. นาความรอ้ นได้นอ้ ย ข. เคาะดงั กังวาน ค. แข็งแต่เปราะ ง. ไม่นาไฟฟ้า 7. ธาตกุ ัมมนั ตรังสีชนิดใด ที่นามาใช้ในการคานวณหาอายุของภาพโบราณได้ ก. ยูเรเนียม – 235 ข. ไอโอดีน – 131 ค. โคบอลต์ – 60 ง. คาร์บอน – 14 8. ถ้าสุชาตปิ ว่ ยเปน็ โรคมะเร็ง แพทย์สามารถเลือกธาตุกัมมนั ตรังสชี นดิ ใดรกั ษา ก. ยูเรเนียม – 235 ข. ไอโอดนี – 131 ค. โคบอลต์ – 60 ง. คาร์บอน – 14 9. ข้อใดกลา่ วถึงคุณสมบัติของสารประกอบ น้า (H2O) ไดถ้ กู ต้อง ก. มีสัดสว่ นการรวมตวั ของธาตุคงท่ี ข. การแยกสารประกอบนา้ (H2O) ใช้วธิ ีระเหย ค. เกิดจากการรวมตัวของธาตทุ ี่ไม่ใช่ปฏิกิรยิ าเคมี ง. สารประกอบจะแสดงสมบัตขิ องธาตุเดมิ ทรี่ วมตัวกนั 10. ไส้ดนิ สอดา 2B ทามาจากธาตุชนิดใด ก. เหลก็ ข. แมงกานีส ค. โคบอลต์ ง. คารบ์ อน

107 11. ข้อใดใชพ้ ิจารณาว่าสารใดเป็นตวั ทาละลายและตัวถกู ละลาย ก. ความเข้มข้นของสาร ข. การนาความรอ้ นของสาร ค. ความเปน็ กรด-เบสของสาร ง. ปริมาณและสถานะของสาร 12. สาร A สามารถละลายในน้าได้ 15 กรัม แตเ่ ม่อื นาไปต้ม สาร A ละลายได้เพิม่ ขน้ึ เปน็ 25 กรัม และกไ็ ม่สามารถละลายไดอ้ ีก เป็นลักษณะของสารละลายในขอ้ ใด ก. สารละลายอิ่มตัว ข. สารละลายเขม้ ขน้ ค. สารละลายเจือจาง ง. สารละลายไมอ่ ่มิ ตวั 13. ถ้าต้องการสารละลายทมี่ ีความเขม้ ขน้ 10 % โดยมวลตอ่ ปรมิ าตร ควรจะเตรียมสารในขอ้ ใด ก. สารละลาย 100 cm3 มีสารอยู่ 10 g ข. สารละลาย 90 cm3 มีสารอยู่ 10 g ค. สารละลาย 10 cm3 มีสารอยู่ 100 g ง. สารละลาย 10 cm3 มีสารอยู่ 90 g 14. สารในขอ้ ใดเมือ่ ทดสอบด้วยกระดาษลติ มัส แล้วทาให้กระดาษลติ มสั เปลีย่ นจากสีนา้ เงิน เปน็ สีแดง ก. น้าสบู่ ข. น้าปนู ใส ค. น้ามะนาว ง. น้าผงซักฟอก 15. การจาแนกสารในข้อใด มสี ารที่เป็น กรด เบส เกลอื ท้ัง 3 ชนิด ก. น้าปนู ใส นา้ สบู่ นา้ เกลือ ข. ดินประสวิ ด่างทับทมิ มะนาว ค. นา้ มะนาว น้าสบู่ น้าสม้ สายชู ง. นา้ ปูนใส น้าเกลอื น้ามะนาว

108 16. ถา้ หากเราต้องการให้เน้ือเปื่อยง่ายควรใชส้ ารจากธรรมชาตใิ นข้อใดเป็นตัวเรง่ ปฏิกริ ยิ า ก. ผิวสม้ ข. น้าปนู ใส ค. แอลกอออล์ ง. ยางมะละกอ 17. น้ายาล้างหอ้ งน้า เปน็ ผลิตภณั ฑท์ ี่ได้จากสารสังเคราะห์ทมี่ ีสมบัติในข้อใด ก. เปน็ กรด ข. เปน็ ดา่ ง ค. เปน็ กลาง ง. มฤี ทธิ์ผสมผสานกัน 18. การเก็บสารเคมแี ละสารกาจัดศตั รพู ืชควรปฏบิ ตั ิตามข้อใด ก. เก็บรวมกับของใชอ้ นื่ ข. เกบ็ ใหเ้ ดก็ สามารถนามาใช้ได้ ค. แยกเกบ็ ต่างหากไม่ปนกับสงิ่ อ่นื ง. เกบ็ ไวใ้ ตภ้ าชนะท่ีเย็น เชน่ ตุม่ นา้ 19. การเลือกใชเ้ คร่ืองสาอางในข้อใด ถูกตอ้ งน้อยที่สุด ก. มานะ อา่ นฉลากกอ่ นซ้อื ข. มานี ซื้อเคร่อื งสาอางตามคนบอก ค. ชใู จ ทดสอบเครื่องสาอางก่อนใช้ ง. ปิติ ใชเ้ ครือ่ งสาอางแล้วเกิดอาการผดิ ปกติ จึงไปปรึกษาแพทย์ 20. พฤติกรรมของบุคคลในข้อใดท่ีสง่ ผลให้เกดิ อากาศเปน็ พิษตอ่ ชมุ ชนมากท่ีสุด ก. สมชายเผาขยะพลาสตกิ ข้างบ้านเป็นประจา ข. สมศรีกาจัดขยะมพี ษิ โดยการฝงั กลบทกุ ครั้ง ค. สชุ าติพน่ น้าสม้ ควันไม้เพ่อื ปอ้ งกันศตั รูพชื ง. สดุ าฉดี ยาฆา่ แมลงภายในบา้ นทุกเดือน -----------------------------

109 แบบฝกึ หดั ที่ 2 เรื่อง สารวจและจาแนกสารทพ่ี บในบา้ น คาชแ้ี จง ผู้เรียนท่ีจะทากิจกรรมนี้จะต้องศึกษาเนื้อหาเรื่องสารและการจาแนกสาร อาจจะโดย การเรยี นในชนั้ เรียนหรอื ศึกษาด้วยตนเองมาแลว้ เปน็ อย่างดี วิธีการทากจิ กรรม 1. มอบหมายให้ผู้เรียนสารวจสารเคมีที่พบใบบ้าน/ครัวเรือนของตนเอง จดบันทึก ชนิดของสารเคมที พ่ี บมารวมกับขอ้ มลู ของเพอ่ื น ๆ 2. รวมกลุ่มผู้เรียนประมาณ 4-6 คน นารายการสารหรือสารเคมีท่ีพบมาเขียน เรียงลาดับเรยี งกันไป รายการใดทีม่ ีซา้ ใหน้ ับเพยี งรายการเดยี ว 3. นารายการสารหรือสารเคมีท่ีสารวจได้มาบันทึกลงตารางที่กาหนดให้และกรอก ขอ้ มลู สมบัติของสารในตารางให้ครบถ้วน 4. สาหรับสารท่ีระบุว่าเป็นสารละลายให้นาไปกรอกในตารางท่ี 2 และกรอกข้อมูลใน ตารางใหค้ รบถว้ นสมบรู ณ์ 5. ให้ผู้เรียนสรุปหลักเกณฑ์ที่ใช้ในการจาแนกสารและสรุปหลักเกณฑ์การตัดสินว่า สารใดเป็นตวั ทาละลาย สารใดเปน็ ตัวถกู ทาลายสาหรบั สารละลายหนง่ึ ๆ

ตาราง 1 ตารางการจาแนกสาร (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) สาร เนอ้ื เดียว สถานะ จานวน เปน็ สาร ถา้ เปน็ สาร ระบวุ า่ เปน็ หรอื เนื้อผสม ณ อุณหภูมิห้อง องค์ประกอบ บริสทุ ธ์หรอื บรสิ ุทธ์ ธาตหุ รือ (มสี ารกี่ชนดิ ) สารละลาย ประกอบ สารประกอบ ดว้ ยกลุ่ม ธาตุ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

111 หมายเหตุ 1. ชนิดของสารที่ผ้เู รียนจะนามากรอกลงในชอ่ งหมายเลข (1) ใหเ้ ป็นไปตาม การสารวจท่ีผ้เู รียนสารวจไดแ้ ละเมื่อนามากรอกลงในช่อง (1) แลว้ ต้องกรอก ขอ้ มูลให้ครบถว้ นทกุ ช่อง 2. กรณผี เู้ รยี นไมไ่ ดส้ ารวจมาครอู าจจะกระตุ้นใหผ้ ูเ้ รียนช่วยกนั ระบชุ นดิ สารลง ในชอ่ ง (1) 3. กรณชี ่องท่ี (5) ระบวุ า่ เปน็ สารละลายไม่ตอ้ งกรอกขอ้ มลู ในชอ่ ง (6) และ (7) และสาหรับสารท่รี ะบุวา่ เป็นสารละลายต้องนามากรอกขอ้ มูลในตารางท่ี 2 ต่อและกรอกขอ้ มลู บอกคุณสมบัติใหค้ รบ ตาราง 2 การระบุชนดิ ของตวั ทาละลาย ตัวถกู ละลายและสมบัตบิ างประการของสารละลาย สถานะของ องค์ประกอบ ระบุ ทีม่ ีสถานะ ชนดิ ตัว สาร สถานะ ระบุ องคป์ ระกอบ เหมอื น องคป์ ระกอบ ทาลาย ความเป็น ละลาย องคป์ ระกอบ เหมอื นหรือ สารละลาย ที่มีมากทส่ี ดุ กรด – เบส 1. ตา่ งกัน 2. 3. 4.

112 สาร สถานะ ระบุ สถานะของ องค์ประกอบ องค์ประกอบ ระบุ ความเป็น ละลาย องคป์ ระกอบ องคป์ ระกอบ ทมี่ ีสถานะ ที่มีมากทสี่ ุด ชนิดตวั กรด – เบส เหมอื นหรือ เหมือน ทาลาย สารละลาย ต่างกนั 5. 6. 7. 8. สรุปผลการจดั กจิ กรรม 1. ใหผ้ ูเ้ รียนสรปุ เกณฑ์ในการจาแนกสารตามตาราง 1 ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

113 2. ใหผ้ ู้เรียนสรปุ เกณฑใ์ นการระบุชนิดของตัวทาละลายในสารละลาย ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

114 แบบฝกึ หัดที่ 3 เรอื่ ง สารละลาย คาชี้แจง 1. ผู้เรียนที่จะทากิจกรรมนี้จะต้องศึกษาเน้ือหาเรื่องสารละลาย อาจจะโดยการเรียน ในชัน้ เรียน หรอื ศึกษาดว้ ยตนเองมาแล้วเป็นอยา่ งดี 2. กิจกรรมน้ี ประกอบด้วยกิจกรรมยอ่ ย 3 กิจกรรม คอื 2.1 การเตรยี มสารละลายและการทดสอบสมบัติบางประการของสารละลาย 2.2 ปฏกิ ริ ยิ าระหว่างสารละลายกรดกับสารละลายเบส วัสดุและอปุ กรณ์ 1. ขวดแกว้ ใส จานวน 5 ใบ 2. หลอดฉดี ยา จานวน 1 อัน 3. จานรองแกว้ หรือจานรองแกว้ กาแฟ จานวน 5 อนั 4. ตะเกียบไมไ้ ผ่ จานวน 5 อนั 5. กระดาษลติ มสั สแี ดงและสีนา้ เงิน ตอนที่ 1 การเตรยี มสารละลายบางชนิด วธิ กี ารทดลอง 1. ครูมอบหมายใหผ้ เู้ รียน สารวจสารเคมีท่ีมใี นบา้ นแล้วนามาใชใ้ นกจิ กรรม ไดแ้ ก่ 1. น้าส้มสายชูกลน่ั 2. น้ามะนาว 3. นา้ ขเ้ี ถา้ หรอื น้าปนู ใส โดยการเตรียมน้าข้ีเถ้าทาได้โดยนาขี้เถ้าประมาณ 4 – 5 กามือ ใส่ลงในขวดน้า พลาสติกใสขนาด 600 cm3 เติมน้าลงไปจนเกือบเต็มขวด เขย่าแรง ๆ หลาย ๆ ครั้ง วางต้ังไว้ จนขเี้ ถา้ ตกตะกอนก้นขวด รินของเหลวใส ๆ ทอ่ี ยู่ด้านบนออกมา ส่วนทไี่ ด้ คือ น้าขเ้ี ถา้ ส่วนน้า ปนู ใสสามารถเตรยี มไดด้ ว้ ยวธิ ีการเดยี วกัน เพียงแต่ใชผ้ งปูนกนิ หมากแทนขีเ้ ถา้

115 2. นาขวดแก้วใส 5 ใบ วางเรียงบนโต๊ะ เขียนหมายเลขกากับ 1 ถึง 5 และใส่สาร ดังตอ่ ไปนี้ ใบที่ 1 ใส่นา้ มะนาวลงไป 5 cm3 ใบท่ี 2 ใสน่ ้าข้เี ถา้ ลงไป 5 cm3 ใบที่ 3 ใส่นา้ สม้ สายชูกลนั่ ลงไป 0.5 cm3 และน้าเปล่า 4.5 cm3 ใบที่ 4 ใส่นา้ ส้มสายชกู ลั่นลงไป 1 cm3 และนา้ เปล่า 4 cm3 ใบท่ี 5 ใสน่ า้ ส้มสายชูกลั่นลงไป 2 cm3 และนา้ เปลา่ 3 cm3 3. ทดสอบความเป็นกรด – เบส ของสารละลายในขวดทงั้ 5 ใบ ดังน้ี 3.1 นาจานรองแกว้ หรือจานรองถว้ ยกาแฟวางคูก่ ับขวดท่มี ีหมายเลขกากบั ฉกี กระดาษลิตมัสให้เป็นแผ่นเล็ก ๆ วางกระดาษลิตมัสสีแดงและสีน้าเงินอย่างละ 1 แผ่น ลงบน จานรองแก้วทกุ ใบ 3.2 ใช้ตะเกียบไม้ไผ่แตะสารละลายในขวดหมายเลข 1 แล้วนามาแตะกระดาษ ลิตมัสสีแดง สังเกตการเปล่ียนสีแล้วบันทึกผล และนาตะเกียบแตะสารละลายในขวดที่ 1 แล้ว นามาแตะกระดาษลติ มัสสีน้าเงนิ สังเกตการเปลี่ยนสีแลว้ บนั ทกึ ผล 3.3 ทดสอบสารละลายในขวดท่ี 2 – 5 โดยทาแบบเดยี วกับข้อ 3.2 โดยใชต้ ะเกยี บ อันใหม่ หากจะใช้ตะเกียบอันเดิมต้องล้างด้วยน้าสะอาดและใช้กระดาษทิชชู่เช็ดให้แห้งก่อน นาไปใช้ โดยให้บันทึกผลการเปล่ียนสีกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้าเงินของสารละลาย ท้งั 5 ชนิด ในตารางบันทึกผล

116 ตารางบนั ทกึ ผล ผลการเปลยี่ นสขี อง ผลการเปลย่ี นสีของ กระดาษลติ มัสสแี ดง กระดาษลติ มสั สนี า้ เงิน สาร 1. น้ามะนาว 2. น้าข้ีเถา้ 3. ใสน่ ้าส้มสายชูกล่ันลงไป 0.5 cm3 และน้าเปลา่ 4.5 cm3 4. ใสน่ ้าส้มสายชูกลั่นลงไป 1 cm3 และน้าเปล่า 4 cm3 5. ใส่น้าส้มสายชกู ลน่ั ลงไป 2 cm3 และนา้ เปลา่ 3 cm3 คาถามทา้ ยการทดลอง 1. สารชนดิ ใดบา้ งทเี่ ปล่ยี นสกี ระดาษลติ มสั จากสนี ้าเงนิ เป็นสแี ดง ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. สารชนดิ ใดบ้างท่เี ปล่ยี นสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเปน็ สนี า้ เงิน ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... สรุปผลการทดลอง ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

117 ตอนที่ 2 ปฏิกิรยิ าระหว่างกรดกับเบส วธิ กี ารทดลอง 1. นาขวดแกว้ ใส จานวน 3 ใบ ใส่สารดังตอ่ ไปน้ี ใบท่ี 1 ใสน่ า้ สม้ สายชู 0.5 cm3 และเติมน้าลงไปอกี 4.5 cm3 ใบท่ี 2 ใส่นา้ สม้ สายชู 1 cm3 และเตมิ นา้ ลงไปอกี 4 cm3 ใบที่ 3 ใสน่ า้ ส้มสายชู 2 cm3 และเติมน้าลงไปอกี 3 cm3 *หมายเหตุ อาจใช้สารละลายขวดที่ 3 – 5 จากการทดลองตอนท่ี 1 กไ็ ด้ 2. เติมผงยาลดกรด (ENO) ลงไปในสารละลายในขวดที่ 1 อย่างช้า ๆ สังเกตการ เปลย่ี นแปลง บันทกึ ผลการเปล่ยี นแปลงวา่ มีอะไรเกิดขึน้ ค่อย ๆ เตมิ ผงยาลดกรดไปเรื่อย ๆ จน การเปลย่ี นแปลงนนั้ หยุด บนั ทึกปริมาณผงยาลดกรดทีใ่ ชไ้ ป โดยสงั เกตว่าใชไ้ ปมากน้อยเพียงใด 3. เตมิ ผงยาลดกรดลงในสารละลายในขวดท่ี 2 และ 3 โดยทาแบบเดียวกบั วิธีในข้อ 2 และเปรียบเทียบปรมิ าณผงยาลดกรดทใี่ ช้ไปในแต่ขวด 4. ทดสอบความเป็นกรด – เบส ของสารละลายในขวดท้ังสาม โดยใช้วิธีการเดียวกับ การทดลองในตอนที่ 1 บันทึกผลการเปล่ียนสีกระดาษลิตมัสของสารละลายในขวดท้ังสามใบ นน้ั บันทึกผลการทดลอง 1. การเปลี่ยนแปลงที่เกดิ ขึน้ เมื่อเตมิ ผงยาลดกรดลงในนา้ ส้มสายชู ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. ปรมิ าณผงยาลดกรดท่ใี ชไ้ ปโดยเรียงลาดบั จากน้อยไปมาก ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. ผลการเปล่ยี นสีกระดาษลิตมัส หลังจากใสผ่ งยาลดกรดจนหยุดการเปล่ยี นแปลง ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... คาถามทา้ ยการทดลอง

118 1. สารละลายของนา้ ส้มสายชูทั้งสามขวด ขวดใดมีความเขม้ ข้นมากกว่ากนั จงเรียงลาดับความ เขม้ ข้นจากนอ้ ยไปหามาก ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. ผู้เรยี นจะสรปุ ผลการทดลองไดอ้ ย่างไร ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... บทท่ี 4

บทท่ี 4 119 แรงและพลังงานเพือ่ ชีวิต เรอื่ งท่ี 1 แรงและการใช้ประโยชน์ 1.1 ความหมายของแรง แรง (Force) คอื การกระทาจากภายนอก ปริมาณหรือสิ่งท่ีสามารถทาให้วัตถุ เปลย่ี นแปลงระบบทางกายภาพได้ แรงมหี นว่ ยเป็นนิวตันใชส้ ญั ลักษณ์ N 1.2 ผลของแรงท่ีทาให้วัตถุเปลย่ี นแปลง เมอื่ แรงกระทากบั วตั ถุหน่ึง วตั ถนุ นั้ สามารถไดร้ ับผลกระทบ 4 ประเภท ดังนี้ 1.2.1 วัตถทุ อ่ี ยนู่ ่งิ อาจเริม่ เคล่ือนที่ 1.2.2 ความเร็วของวตั ถทุ กี่ าลังเคล่ือนทอ่ี ย่เู ปล่ยี นแปลงไป 1.2.3 ทศิ ทางการเคลอื่ นท่ขี องวัตถุอาจเปลยี่ นแปลงไป 1.2.4 รูปรา่ ง ขนาดของวัตถอุ าจเปล่ยี นแปลงไป 1.3 ปริมาณในทางวิทยาศาสตร์ มี 2 ประเภทดว้ ยกัน ดงั น้ี 1.3.1 ปริมาณเวกเตอร์ (Vector Quantity) เป็นปริมาณท่ีมีท้ังขนาดและ ทิศทาง เช่น ความเร็ว (เมตร/วินาที) ความเร่ง (เมตร/วินาที2) แรง (นิวตัน) โมเมนตัม (นิวตัน เมตร) ฯลฯ 1.3.2 ปริมาณสเกลาร์ (Scalar Quantity) คือ ปริมาณท่ีบอกแต่ขนาดอยา่ ง เดียว โดยไม่ต้องบอกทิศทาง เช่น เวลา ระยะทาง (เมตร) มวล (กิโลกรัม) พลังงาน (จูล) งาน (จูล) ปริมาตร ฯลฯ ในการหาผลลัพธ์ของปริมาณสเกลาร์จะอาศัยหลักทางพีชคณิต คือ ใช้วิธีการ บวก ลบ คูณ หาร 1.4 ลกั ษณะสาคญั ของปริมาณเวกเตอร์ 1.4.1 สัญลกั ษณ์ของปรมิ าณเวกเตอร์ การแสดงขนาดและทศิ ทางของปริมาณ เวกเตอร์จะใช้ลูกศรแทนโดยขนาดของปริมาณเวกเตอร์แทนด้วยความยาวของลูกศรและ ทิศทางของปริมาณเวกเตอร์แทนด้วยทิศทางของหัวลูกศรเช่นเวกเตอร์ A มีขนาด 4 หน่วย ไป ทางทศิ ตะวันออก และเวกเตอร์ B มขี นาด 3 หนว่ ย ไปทางทิศใต้

120 1.4.2 เวกเตอร์ที่เท่ากัน เวกเตอร์ 2 เวกเตอร์จะเท่ากันก็ต่อเม่ือมี ขนาดเทา่ กนั และทศิ ทางไปทางเดียวกนั 1.4.3 เวกเตอร์ตรงข้ามกัน เวกเตอร์ 2 เวกเตอร์จะตรงข้ามกันก็ ตอ่ เมือ่ เวกเตอร์ทง้ั สองมขี นาดเท่ากัน แต่มที ศิ ทางตรงข้ามกัน 1.5 การหาแรงลัพธ์ของแรง แรงลัพธ์ หมายถึง ผลรวมของแรงที่กระทาต่อวัตถุท้ังขนาดและทิศทาง เราสามารถหาแรงลัพธ์ได้โดย เม่ือแรงย่อยมีทิศทางเดียวกันให้นาแรงย่อยมารวมกัน ทิศทาง ของแรงลัพธ์จะเป็นทิศเดิมแต่ถ้าแรงย่อยมีทิศทางตรงกันข้ามกัน ให้นาแรงย่อยมาลบกัน โดย แรงลพั ธจ์ ะมที ิศทางตามแรงทม่ี ากกวา่ ผลของแรงลพั ธต์ ่อการเคลอื่ นทข่ี องวัตถุ วัตถุต่าง ๆ เม่ือมีแรงมากระทา วัตถุจะมีการเปลี่ยนแปลงสภาพเดิมใน 3 ลักษณะ คือ 1. มีการเปล่ยี นแปลงตาแหนง่ 2. มีการเปลยี่ นแปลงความเรว็ 3. มีการเปลีย่ นแปลงรูปร่างและขนาด

121 ข้อควรทราบ - แรงทีก่ ระทาไปในทศิ ทางเดยี วกบั การเคลื่อนท่ี จะทาให้วัตถมุ คี วามเรว็ เพมิ่ ข้ึน - แรงท่กี ระทาไปในทศิ ทางตรงข้ามกบั การเคลอ่ื นที่ จะทาใหว้ ัตถุมีความเรว็ ลดลง - ถ้ามีแรง 2 แรงมีขนาดต่างกัน กระทาในทิศทางตรงกันข้าม ผลที่เกิดทาให้วัตถุ เคลือ่ นทไ่ี ปตามทศิ ทางของแรงมาก - ถ้ามแี รง 2 แรงมีขนาดเท่ากนั มากระทาต่อวัตถุในทศิ ทางตรงกนั ข้าม ทาใหแ้ รงลัพธ์ มีค่าเท่ากบั ศูนย์ วตั ถจุ ะหยุดน่งิ เพราะแรงทัง้ สองสมดุลกัน 1.6 ชนิดของแรง ในธรรมชาติแรงทก่ี ระทาตอ่ สิ่งต่าง ๆ รอบตวั เรานน้ั แบ่งได้ 4 ชนิด คอื 1. แรงโน้มถ่วงของโลก (Gravitation Force) เป็นแรงท่ีใกล้ตัวเราท่ีสุด ทาให้ เราไม่หลุดออกไปแล้วอยู่อย่างอิสระเหมือนอยู่ในอวกาศ นิวตัน อธิบายโดยใช้กฎแรงดึงดูด ระหว่างมวล คือ “วัตถุ 2 วัตถุที่อยู่ห่างกันจะเกิดแรงดึงดูดซ่ึงกันและกัน โดยขนาดของแรงจะ แปรผนั ตรงกบั ขนาดของมวลทั้ง 2 และแปรผกผันกบั ระยะห่างระหวา่ งมวลทั้ง 2 ยกกาลงั สอง” 2. แรงแม่เหล็ก (Magnetic Force) เป็นแรงที่เกิดขึ้นจากแท่งแม่เหล็ก ซึ่งทา จากแร่แมกนีไทต์ (Magnetite) เป็น ออกไซด์ของเหล็กมสี ตู รทางเคมี ว่า Fe 3O4 แร่ดังกลา่ วนีม้ ี คณุ สมบตั ทิ ท่ี าใหเ้ กิดแรงข้ึนเองตามธรรมชาติ 3. แรงไฟฟา้ (Electromagnetic Force) เป็นแรงที่กระทาต่อวตั ถุไฟฟา้ ด้วยกัน ซึ่งจะมีทั้งแรงผลักและแรงดูดกนั 4. แรงนิวเคลียร์ (Nuclear Force) เมื่อประจุชนิดเดียวกัน 2 ประจุจะต้องอยู่ รว่ มกัน ต้องมีแรงมากระทาตอ่ ประจุท้ังสอง เพ่ือใหป้ ระจุท้ัง 2 ไม่แยกออกจากกัน เนอื่ งมาจากแรง ผลักของประจุทั้ง 2 แรงท่ีเกิดขึ้นนเี้ รียกว่า \"แรงนวิ เคลยี ร์\" เพราะเป็นแรงที่เกดิ ขึ้นบริเวณนิวเคลียส ของธาตุ 1.7 แรงเสียดทาน 1.7.1 แรงเสียดทาน (Friction) เป็นแรงที่เกิดข้ึนเมื่อวัตถุหนึ่งพยายาม เคลือ่ นที่ หรอื กาลงั เคลื่อนทไ่ี ปบนผวิ ของอกี วตั ถุเนอ่ื งจากมีแรงมากระทา 1.7.2 ลักษณะทีส่ าคัญของแรงเสียดทาน 1) เกดิ ขึ้นระหว่างผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ

122 2) มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนท่ีหรือตรงข้ามทิศทาง ของแรงทพ่ี ยายามทาใหว้ ัตถเุ คล่อื นที่ ดังรูป รปู แสดงลักษณะของแรงเสยี ดทาน ถ้าวาง A อยู่บนวัตถุ B ออกแรง ลากวัตถุ วัตถุ A จะเคล่ือนที่หรือไม่ก็ตาม จะมีแรงเสียดทานเกิดข้ึนระหว่างผิวของ A และ B แรงเสียดทานมี ทิศทางตรงกันข้ามกับแรง ท่พี ยายามต่อต้านการเคล่ือนท่ีของ A 1.7.3 ประเภทของแรงเสียดทาน มี 2 ประเภท คือ 1) แรงเสียดทานสถิต (Static friction) คือ แรงเสียดทานท่ีเกิดขึ้น ระหว่างผวิ สมั ผสั ของวัตถุ ในสภาวะทีว่ ตั ถไุ ด้รับแรงกระทาแล้วอยู่นงิ่ 2) แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic friction) คือ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้น ระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะท่ีวัตถุได้รับแรงกระทาแล้วเกิดการเคล่ือนที่ด้วยความเร็ว คงที่ 1.7.3 ปจั จัยที่มีผลตอ่ แรงเสียดทาน แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสจะมีค่ามากหรอื นอ้ ยข้ึนอย่กู บั 1) แรงกดต้ังฉากกับผิวสัมผัส ถ้าแรงกดต้ังฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิด แรงเสยี ดทานมาก ถา้ แรงกดตัง้ ฉากกบั ผวิ สัมผัสน้อยจะเกดิ แรงเสียดทานนอ้ ย 2) ลักษณะของผิวสัมผัสถ้าผิวสัมผัสหยาบ ขรุขระจะเกิดแรงเสียดทาน มากส่วนผวิ สมั ผัสเรียบลื่นจะเกิดแรงเสยี ดทานน้อย 3) ชนิดของผิวสัมผัส เช่น คอนกรีตกับเหล็ก เหล็กกับไม้จะเห็นว่า ผิวสัมผัสแตล่ ะคู่ มีความหยาบ ขรุขระ หรอื เรียบลนื่ เป็นมันแตกต่างกัน ทาใหเ้ กิดแรงเสียดทาน ไม่เทา่ กัน 1.7.4 ประโยชน์ของแรงเสียดทาน เราสามารถนาประโยชน์ของแรงเสียดทานมาใช้ประโยชน์ในชีวิต ประจาวันได้ คือ

123 การลดแรงเสยี ดทาน สามารถทาไดห้ ลายวิธี เชน่ 1) การขดั ถูผิววัตถใุ ห้เรยี บและล่นื 2) การใชส้ ารหล่อลน่ื เชน่ นา้ มนั 3) การใช้อปุ กรณ์ต่าง ๆ เช่น ล้อ ตลบั ลูกปืน และบชุ 4) ลดแรงกดระหว่างผิวสมั ผสั เช่น ลดจานวนส่งิ ท่ีบรรทุกให้น้อยลง 5) ออกแบบรปู ร่างยานพาหนะใหอ้ ากาศไหลผ่านไดด้ ี การเพ่มิ แรงเสยี ดทาน สามารถทาไดห้ ลายวธิ ี เชน่ 1) การทาลวดลาย เพ่อื ให้ผวิ ขรขุ ระ 2) การเพิ่มผิวสัมผัส เช่น การออกแบบหน้ายางรถยนต์ให้มีหน้ากว้าง พอเหมาะ 3) รองเท้าบริเวณพ้ืนต้องมีลวดลาย เพ่ือเพิ่มแรงเสียดทานทาให้เวลาเดิน ไมล่ น่ื หกลม้ ไดง้ า่ ย 4) การปูพื้นห้องน้าควรใช้กระเบื้องที่มีผิวขรุขระ เพ่ือช่วยเพ่ิมแรงเสียด ทาน เวลาเปยี กน้าจะไดไ้ มล่ นื่ ล้ม 1.7.5 วธิ กี ารคานวณหาสัมประสทิ ธขิ์ องแรงเสยี ดทาน สัมประสิทธ์ิของแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสคู่หนึ่ง ๆ คือ อัตราส่วน ระหว่างแรงเสียดทานต่อแรงกดต้ังฉากกบั ผิวสมั ผสั

124 ตวั อย่าง ออกแรง 20 นิวตนั ลากวัตถุไปตามพืน้ ราบ ถ้าสัมประสิทธขิ์ องแรงเสียดทาน = 10 จงคานวณหาน้าหนกั ของวัตถุ วิธีทา SC211001 แรง

125 1.8 โมเมนต์ 1.8.1 ความหมายของโมเมนต์ โมเมนต์ของแรง (Moment of Force) หรือโมเมนต์ (Moment) หมายถึง ผลของแรงที่กระทาต่อวัตถุเพื่อให้วัตถุหมุนไปรอบจุดหมุน ดังนั้นโมเมนต์ของแรงก็ คือ ผลคูณของแรงกับระยะตง้ั ฉาก จากแนวแรงถึงจุดหมุน เป็นปริมาณเวกเตอร์มีท้ังขนาดและ ทิศทาง หน่วยเป็นนวิ ตนั - เมตร (N-m) โมเมนต์ (นวิ ตัน-เมตร) = แรง (นิวตนั ) X ระยะตง้ั ฉากจากแนวแรงถึงจดุ หมุน (เมตร) 1.8.2 ทิศทางของโมเมนต์ ทิศทางของโมเมนต์ มี 2 ทิศทาง คือ 1) โมเมนต์ตามเข็มนาฬกิ า 2) โมเมนต์ทวนเขม็ นาฬิกา 1.8.3 หลักการของโมเมนต์ ถา้ มแี รงหลายแรงกระทาตอ่ วตั ถุชน้ิ หนงึ่ แลว้ ทาใหว้ ตั ถนุ ั้นสมดุลจะได้ว่า ผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็ม นาฬิกา ตัวอยา่ งการหาค่าของโมเมนต์ ตวั อย่างท่ี 1 ยาว 4 เมตร นาไปงัดก้อนหินหนัก 400 N ให้เคล่ือนที่ ถา้ ต้องการออกแรงเพียง 100 N ควรจะนาก้อนหนิ ก้อนเลก็ ๆ มาหนนุ ไม้ทต่ี าแหนง่ ใด ผลรวมของโมเมนต์ทวนเขม็ นาฬกิ า = ผลรวมของโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา (M ตาม = M ทวน) 400 (4 - X) = 100X 1600 - 400X = 100X X = 3.2 m ดงั น้ัน จะต้องนาก้อนหนิ เล็กหนุนไมห้ ่างจากก้อนหิน 3.2 m

126 ตวั อยา่ ง 2 แขวนไมก้ บั เพดานดงั รูป วัตถุ y ควรหนักเท่าใด จึงจะทาใหไ้ มส้ มดลุ ผลรวมของโมเมนต์ทวนเขม็ นาฬกิ า = ผลรวมของโมเมนตต์ ามเข็มนาฬิกา (M ทวน = M ตาม) (20 x 2.5) + (Y x 0.5) = 40 x 1.5 50 + 0.5Y = 60 Y = 20 N 1.8.4 ประโยชนข์ องโมเมนตใ์ นชวี ิตประจาวนั โมเมนต์เกี่ยวข้องกับกิจกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจาวันของเราเป็นอย่าง มากแม้แต่การเคล่ือนไหวของอวัยวะบางส่วนของร่างกายการใช้เครื่องใช้หรืออุปกรณ์ต่าง ๆ หลายชนิด จากหลักการของโมเมนต์จะพบว่าเม่ือมีแรงขนาดต่างกันมากระทาต่อวัตถุคนละ ด้านกับจุดหมุนท่ีระยะห่างจากจุดหมุนต่างกัน วัตถุน้ันก็สามารถอยู่ในภาวะสมดุลได้หลักการ ของโมเมนต์จึงช่วยให้เราออกแรงน้อย ๆ แต่สามารถยกน้าหนักมาก ๆ ได้ เช่น การทาคานดีด คานงัด เครอื่ งมอื ผ่อนแรงตา่ ง ๆ เป็นต้น 1.9 คาน (Lever) 1.9.1 ความหมายของคาน (Lever) คาน (Lever) คือ เคร่ืองกลชนิดหน่ึงที่ใช้ดีด-งัดวัตถุให้เคล่ือนท่ีรอบจุด หมนุ (จุดFulcrum) มลี กั ษณะแข็งเปน็ แท่งยาว เชน่ ท่อนไม้หรอื โลหะยาว คานอาจจะตรงหรือ โค้งงอก็ไดก้ ารทางานของคานใชห้ ลกั ของโมเมนต์ สว่ นประกอบทีส่ าคญั ในการทางานของคานมี 3 ส่วน ดังน้ี 1. แรงความตา้ นทาน (W) หรอื นา้ หนกั ของวัตถุ 2. แรงความพยายาม (E) หรือแรงทก่ี ระทาตอ่ คาน 3. จดุ หมนุ หรือจุดฟลั ครัม (F=Fulcrum) 1.9.2 ประเภทของคาน คานจาแนกได้เป็น 3 ประเภท หรอื 3 อันดบั ดังน้ี คานอันดับท่ี 1 เป็นคานที่มีจุดหมุน (F) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และ แรงความต้านทาน (W) เครือ่ งใช้ทีใ่ ชห้ ลักของคานอันดับหนึ่ง เช่น ชะแลง กรรไกรตดั ผ้า ประแจคีมตัดลวด กรรไกรตัดเล็บ กรรไกร กรรไกรตัดหญ้า ตาชั่งจีน กรรเชียงเรือ คีมตัด โลหะ คมี ถอนตะปู เปน็ ตน้

127 คานอันดับท่ี 2 คือคานท่ีมีแรงความต้านทาน (W) อยู่ระหว่างแรงความพยายาม (E) และจุดหมุน (F) เคร่ืองใช้ท่ีจัดเป็นคานอันดับท่ี 2 เช่น รถเข็นทราย ท่ีเปิดขวด เคร่ืองตัด กระดาษ เป็นตน้ คานอันดับที่ 3 คือคานที่มีแรงความพยายาม (E) อยู่ระหว่างแรงความต้านทาน (W) และจุดหมุน (F) เคร่ืองใช้ท่ีจัดเป็นคานอันดบั 3 เช่น แหนบ คีมคีบถ่าน คีมคีบน้าแข็ง ตะเกยี บ รถเครน ชว่ งแขนของคนเรา เปน็ ต้น SC211002 โมเมนตแ์ ละคาน

128 เรื่องที่ 2 งานและพลังงาน 2.1 ความหมายของงานและพลงั งาน ในทางฟิสิกส์ งาน หมายถึง ผลของแรงท่ีกระทาให้วัตถุเคล่ือนท่ีตามแนวแรง หาค่าได้ โดยผลคูณ ระหว่างขนาดของแรงกับระยะท่ีวัตถุเคลื่อนท่ีตามแนวแรง งานมีหน่วย เปน็ นิวตัน-เมตร (N-m) หรอื จลู (J) งานเป็นปรมิ าณสเกลาร์และหาไดจ้ ากสูตร W=FxS เม่ือ W คือ งานท่ีทาโดยแรง F มหี น่วยเปน็ จูล S คือ ระยะท่ีวตั ถเุ คล่ือนทต่ี ามแนวทางมีหน่วยเปน็ เมตร F คอื แรงกระทาตอ่ วตั ถุเคล่ือนท่ไี ปในระยะทาง S ตามแนวแรง พลังงาน เป็นความสามารถในการทางานของวัตถุ ไม่มีตัวตน สัมผัสหรือจับต้องไม่ได้ ไม่สามารถสร้างข้ึนมาใหม่ได้ แต่สามารถเปล่ียนรูปได้ พลังงาน มีหน่วยเช่นเดียวกับงาน คือ จลู (J) พลังงานมีหลายรูปแบบ เชน่ พลังงานไฟฟ้า พลงั งานความร้อน พลงั งานแสง พลงั งาน เสียง พลงั งานกล พลังงานเคมี พลงั งานนิวเคลียร์ ฯ 2.2 ประเภทของพลงั งาน ประเภทของพลังงานสามารถแบง่ ไดเ้ ปน็ 2.2.1 จาแนกตามแหลง่ ท่ีได้มา แบง่ ออกเป็น 2 ประเภท คอื 1) พลังงานต้นกาเนิด (Primary energy) หมายถึง แหล่งพลังงาน ทีเ่ กดิ ข้ึนหรอื มอี ยูแ่ ลว้ ตามธรรมชาติ เชน่ นา้ แสงแดด ลม เช้อื เพลงิ ตามธรรมชาติ เปน็ ต้น 2) พลังงานแปรรูป (Secondary energy) หมายถึง พลังงานซ่ึงได้มา จากพลังงานต้นกาเนิดแล้วมาแปรรูป ปรับปรุง ปรุงแต่ง สามารถนาไปใช้ประโยชน์ในลักษณะ ตา่ ง ๆ เชน่ พลังงานไฟฟา้ ผลติ ภณั ฑป์ ิโตรเลยี ม ถ่านไม้ กา๊ ซปโิ ตรเลียมเหลว เปน็ ต้น 2.2.2 จาแนกตามแหลง่ ที่นามาใชป้ ระโยชน์ แบง่ ออกเป็น 2 ประเภท คือ 1) พลังงานหมุนเวียน (Renewable energy resources) เป็นแหล่ง พลังงานที่ใชแ้ ล้วหมุนเวียนมาใหใ้ ช้เป็นประจา เชน่ น้า แสงแดด ลม เป็นต้น

129 2) พลังงานท่ีใช้หมดเปลือง (Non - renewable energy resources) ได้แก่ น้ามนั ก๊าซธรรมชาติ ถา่ นหิน เป็นต้น 2.2.3 จาแนกพลังงานตามลักษณะการทางาน ไดเ้ ปน็ 3 ประเภท 1) พลังงานศักย์ (Potential Energy) เป็นพลังงานที่เกิดขึ้นเม่ือวัตถุ ถูกวางอยใู่ นตาแหน่งที่สามารถเคล่ือนที่ไดไ้ ม่ว่าจากแรงโน้มถ่วงหรอื แรงดึงดูดจากแม่เหลก็ เชน่ กอ้ นหนิ ทว่ี างอยบู่ นขอบท่ีสูง พลงั งานศักยแ์ บ่งออกเป็น 2 ชนดิ คือ - พลังงานศักย์โน้มถ่วง เป็นพลังงานศักย์ท่ีข้ึนอยู่กับตาแหน่งหาก วัตถุอยบู่ ริเวณพ้นื ผิวโลกที่มแี รงดงึ ดดู ของโลก สมการโดยทว่ั ไปของพลงั งานศกั ยโ์ น้มถว่ ง คือ Ep = mgh Ep คือ พลงั งานศักย์จากแรงโนม้ ถว่ ง (จูล) m คือ มวล (กโิ ลกรัม) h คือ ความสงู ของวัตถุ (เมตร) - พลังงานศักย์ยืดหยุ่น เป็นพลังงานท่ีสะสมอยู่ในสปริงหรือวัตถุ ยดื หยุ่นอ่นื ๆขณะท่ยี ืดตวั ออกจากตาแหน่งสมดุล สมการโดยท่ัวไปของพลังงานศกั ย์ยืดหย่นุ คอื Ep = 1 kx 2 2 Ep คอื พลังงานศักย์ยืดหยนุ่ (จลู ) K คอื ค่าคงตัวของสปริง (นิวตัน เมตร) X คือ ระยะทเ่ี กดิ จากงาน (เมตร) 2) พลังงานจลน์ (Kinetic Energy) เป็นพลังงานท่ีเกิดขึ้นเม่ือวัตถุ เคลอื่ นที่ เช่น รถท่ีกาลงั วง่ิ ธนทู พ่ี ุ่งออกจากแหล่ง จักรยานทก่ี าลังเคลอ่ื นท่ี เปน็ ต้น สมการโดยทัว่ ไปของพลังงานจลน์ คอื Ek = 1 m v 2 2 Ek คือ พลงั งานจลน์ (มีหน่วยเปน็ จูล) m คอื มวล (กิโลกรมั ) v คือ ความเรว็ (เมตร/วินาที)

130 3) พลังงานสะสม (Stored Energy) เป็นพลังงานท่ีเก็บสะสมในวัสดุ หรือสิ่งของต่าง ๆ เช่น พลังงานเคมีท่ีเก็บสะสมไว้ในอาหาร ในก้อนถ่านหิน น้ามันหรือไม้ฟืน ซ่ึงพลังงานดังกล่าวจะถูกเก็บไว้ในรูปขององค์ประกอบทางเคมีหรือของวัสดุหรือส่ิงของนั้น ๆ และจะถูกปล่อยออกมา เมื่อวัสดุหรือสิ่งของดังกล่าวมีการเปล่ียนรูป เช่นการเผาไม้ฟืนจะให้ พลงั งานความรอ้ น 2.3 ไฟฟ้า 2.3.1 พลงั งานไฟฟา้ พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานชนิดหน่ึงท่ีประกอบอยู่ในวัตถุธาตุทุกชนิด ซ่ึงประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กคือ อะตอมแต่ละอะตอมจะประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนอยมู่ ากมาย โดยทโี่ ปรตอนกบั นิวตรอนจะอยนู่ ิ่งไม่เคลื่อนที่ 2.3.2 ประเภทของไฟฟา้ ไฟฟา้ มี 2 ประเภท คอื ไฟฟา้ สถติ และไฟฟา้ กระแส 1) ไฟฟ้าสถติ เชน่ ฟ้าแลบ ฟา้ ผา่ เป็นต้น 2) ไฟฟา้ กระแส เชน่ ไฟฟา้ กระแสตรง ไฟฟ้ากระแสสลบั เปน็ ต้น กระแสไฟฟ้า (Electric Current) เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ในตวั กลางหรือตัวนาไฟฟ้าที่อยภู่ ายใต้อิทธพิ ลของสนามไฟฟ้า หนว่ ยของกระแสไฟฟ้าคือหน่วย ของประจตุ อ่ เวลา คูลอมบ์ตอ่ วินาที หรอื แอมแปร์ (A) 2.3.3 การจาแนกกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสามารถจาแนกไดเ้ ปน็ 2 ชนดิ ใหญ่ ๆ ไดแ้ ก่ 1) ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current หรือ D.C) เป็นกระแสไฟฟ้าที่มี ทิศทางการไหลไปทางเดยี วกัน โดยตลอดระยะทางท่ีวงจรกระแสไฟฟ้าปิด กระแสไฟฟ้าจะไหล จากข้ัวบวกภายในแหล่งกาเนิด ผ่านจากข้ัวบวกจะไหลผ่านตัวต้านทานหรือโหลด ผ่านตัวนา ไฟฟ้า แล้วย้อนกลับเข้าแหล่งกาเนิดขั้วลบวนเวียนไปในทางเดียวกันเช่นน้ีตลอดเวลา ดังเช่น ถา่ นไฟฉาย ไดนาโม เปน็ ต้น คุณสมบตั ิของไฟฟา้ กระแสตรง 1. กระแสไฟฟา้ ไหลไปทิศทางเดยี วตลอดเวลา 2. มีคา่ แรงดัน หรือ แรงเคลื่อนเปน็ บวกอยู่เสมอ 3. สามารถเก็บประจไุ วใ้ นเซลล์ หรือ แบตเตอรี่ได้

131 ประโยชน์ของไฟฟา้ กระแสตรง 1. ใชใ้ นการชุบโลหะต่าง ๆ 2. ใช้ในการทดลองสารเคมี 3. ใช้เชือ่ มโลหะหรอื ตัดเหลก็ 4. ทาให้เหล็กมีอานาจแมเ่ หล็ก 5. ใช้ในการประจุกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่ 6. ใชใ้ นวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ 7. ใชเ้ ป็นไฟฟา้ เดินทาง เช่น ไฟฉาย 2) ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current หรือ A.C.) เป็นกระแส ไฟฟ้าท่ีมีการไหลเวียนกลับมาทั้งขนาดของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไม่คงที่ จะเปล่ียนแปลงอยู่ เสมอคือกระแสไฟฟ้าจะไหลไปทางหน่ึงก่อนต่อมาจะไหลสวนกลับ และก็เร่ิมไหลเหมือน ครั้งแรก คณุ สมบตั ิของไฟฟา้ กระแสสลบั สามารถสง่ ไปท่ไี กล ๆ ไดด้ ี กาลงั ไม่ตก สามารถแปลงแรงดนั ให้สูงขึน้ ต่าลงตามความต้องการดว้ ยหม้อแปลง ประโยชนข์ องไฟฟ้ากระแสสลับ 1. ใช้กับระบบแสงสว่างได้ดี 2. ประหยัดค่าใช้จา่ ย และผลติ ไดง้ ่าย 3. ใชก้ บั เครื่องใชไ้ ฟฟา้ ทต่ี ้องการกาลงั มาก ๆ 4. ใช้กับเครื่องเชอ่ื ม 5. ใชก้ ับเครอ่ื งอานวยความสะดวกและอุปกรณ์ไฟฟ้าไดเ้ กอื บทกุ ชนดิ 2.3.4 แรงดันไฟฟ้า (Voltage) คือ แรงท่ีกระทาต่ออิเล็กตรอนทาให้ อิเล็กตรอนนนั้ เคลื่อนที่มหี น่วยเปน็ โวลต์ 2.3.5 ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) คือ สมบัติของตัวนาไฟฟ้า (Conductor) ท่ียอมให้กระแสไหลผ่านได้มากหรือน้อยซ่ึงเป็นสมบัติเฉพาะตัวของตัวนาน้ัน ๆ จะมีค่าแตกตา่ งกันไปแลว้ แตช่ นิดของตัวนา มีหนว่ ยเปน็ โอห์ม

132 2.3.6 ความตา้ นไฟฟ้า (Resistance) คือ สมบตั ิของตัวนาไฟฟ้า (Conductor) ท่ียอมให้กระแสไหลผ่านได้มากหรือน้อยซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของตัวนาน้ันๆจะมีค่าแตกต่าง กันไปแล้วแตช่ นิดของตวั นา มีหน่วยเปน็ โอห์ม 2.3.7 ตัวนา (Conductor) คือ สสาร วัตถุ วัสดุหรือ อุปกรณ์ที่สามารถยอม ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่ายหรือวัตถุที่มีความต้านทานต่า ได้แก่ ทองแดง อลูมิเนียม ทอง และเงินซ่ึงเป็นตัวนาไฟฟ้าที่ดีที่สุด แต่ในสายไฟท่ัวไปจะใช้ทองแดงเป็นตัวนาเพราะตัวนาที่ทา จากเงนิ มรี าคาแพง 2.3.8 ฉนวนไฟฟ้า (Insulator) คือ สสาร วัตถุ วัสดุ หรือ อุปกรณ์ที่ไม่ สามารถยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้ หรือต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าไม่ให้ผ่านไปได้ ไดแ้ ก่ ไมแ้ หง้ พลาสติก ยาง แก้วและกระดาษแหง้ เป็นตน้ 2.4 กฎของโอห์ม มีหลักสาคัญว่าการเคล่ือนท่ีของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนาไฟฟ้า เป็นปฏิภาค โดยตรงกับความต่างศักย์และเป็นปฏิภาคผกผันกับความต้านทาน กล่าวคือ การเคล่ือนท่ีของ กระแสไฟฟา้ ระหว่างจุด 2 จดุ ยอ่ มข้ึนอยู่กบั คุณสมบตั ิสาคญั 4 ประการ ของตัวนาไฟฟา้ คือ 1) วสั ดทุ ใ่ี ช้เปน็ ตัวนาไฟฟา้ ไดด้ ี 2) วัสดทุ ใ่ี ช้ต้องทนความรอ้ นได้สงู 3) ความยาวของสายไฟต้องไมม่ ากจนเกินไป 4) พน้ื ท่หี นา้ ตดั ของสายไฟตอ้ งไม่ใหญ่จนเกนิ ไป 2.4.1 การใช้กฎของโอหม์ ในการคานวณ จากกฎของโอห์มที่กล่าวไว้ว่า “ ในวงจรไฟฟ้าใด ๆ กระแสไฟฟ้าจะแปรผัน โดยตรงกับแรงดนั ไฟฟ้าและแปรผกผันกบั คา่ ความตา้ นทานของวงจร” เขยี นเป็นสตู รได้ ดงั นี้ I = E R เม่ือ คือ กระแสไฟฟา้ ของวงจร มหี นว่ ยเปน็ แอมแปร์ (A) I คอื แรงดนั ไฟฟ้า มีหนว่ ยเป็น โวลต์ (V) E คือ ความตา้ นทานของวงจร มหี นว่ ยเปน็ โอห์ม ( ) R

133 เพอ่ื ให้ง่ายแก่การจาสามารถเขยี นให้อยใู่ นรปู สามเหลยี่ มได้ ดังนี้ E IR 2.5 วงจรไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าคือการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบต่าง ๆ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และแหล่งกาเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเข้าด้วยกัน อุปกรณ์ เช่น ลวดนาความร้อน หลอดไฟฟ้า ท่ีใช้พลังงานจากไฟฟ้ามักจะมีความต้านทานเสมอ เราจะเรียกว่า โหลด (Load) ของวงจร 2.5.1 การต่อวงจรไฟฟ้า 3 แบบ คอื 1. การต่อแบบอนกุ รม (Series Circuit) 2. การต่อแบบขนาน (Parallel Circuit) 3. การตอ่ แบบผสม (Compound Circuit) 1.1) การต่อแบบอนุกรม (Series Circuit) การต่อแบบอนุกรม การต่อแบบน้ีคือการนาเอาอุปกรณ์ไฟฟ้า หรือโหลด (Load) ต่าง ๆ มาต่อเรียงกันคานวณให้ แรงเคลื่อน เท่ากับเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า แล้วนาเอาปลายทั้งสองไปต่อกับสายเมน ตามรูป เป็นการต่อแบบอนุกรม โดยใช้ตัวต้านทาน 4 ตัวมาต่อเรียงกันได้จานวนแรงเคลื่อนเท่ากับ แรงเคล่ือนไฟฟา้ จากสายเมนปลายท้งั สองต่อเข้ากับสายเมน ผลเสียของตอ่ แบบนี้กค็ อื ถา้ หากวา่ ความตา้ นทานหรอื โหลดตัวใด เกิดขาดหรอื ชารุดเสียหายกระแสจะไม่สามารถไหลผ่านไปยังอปุ กรณ์ตัวอื่น ๆ ได้ ดังนั้นการตอ่ วิธีนี้จึงไม่ค่อยนิยมใช้กันทั่วไป จะมีใช้กันอยู่ในวงจรวิทยุ โทรทัศน์การต่อวงจรแบบนี้จะทาใหม้ ี กระแสไฟฟ้าไหลไปทางเดียวและผา่ นโหลดแต่ละตัวโดยลาดับ ดังนน้ั เราจึงสรุปได้วา่

134 1) ความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับค่าของตัวต้านทานย่อย ทงั้ หมดรวมกัน 2) กระแสไฟฟา้ ที่ไหลในวงจรเท่ากนั ตลอดหรือกระแสไฟฟ้าท่ีไหล ผา่ นจดุ แตล่ ะจดุ ในวงจร มีคา่ เดยี วกนั 3) แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวต้านทานแต่ละตัวรวมกันเท่ากับ แรงดันไฟฟา้ ทปี่ ้อนให้กับวงจร 1.2) การต่อแบบขนาน (Parallel Circuit) เป็นวิธีที่นิยมนามาใช้ ต่อไฟฟ้าทั่วไป ใช้แสงสว่าง ใช้ความร้อน พัดลม วิทยุ โทรทัศน์ เป็นต้น เป็นวงจรท่ีมี กระแสไฟฟ้าไหลผ่านปลายทาง หรอื ตง้ั แตส่ องทางข้นึ ไปจนครบวงจร การต่อคือ เราตอ่ สายเมน ใหญ่เข้ามาในบ้าน (2 สาย) แล้วจึงต่อจากสายเมนมาใช้เป็นคู่ ๆ ถ้าจะดูให้ดีจะเห็นว่าสายคู่ที่ ต่อมาใช้น้ันจะต่อมาจากสายเมนใหญ่เหมือนกัน เราจึงเรียกการต่อแบบน้ีว่า “การต่อแบบ ขนาน” จากรูป จะเห็นว่ากระแสไฟฟ้าไหลออกจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้า หรอื แบตเตอร่ี ไปตามสายไฟตามลกู ศร ผ่านตวั ต้านทาน 4 ตวั (โหลดหรืออุปกรณไ์ ฟฟ้า) ซงึ่ ต่อ แบบขนานไว้ แต่ละตัวเป็นคนละวงจรกัน สามารถที่จะแยกการทางานได้อย่างอิสระ หรือใช้ สวิทช์เป็นตัวควบคุมร่วมกันหรือแยกกันแต่ละวงจรได้ เพราะแต่ละวงจรจะใช้แรงดันไฟฟ้า เท่า ๆ กัน นยิ มใช้ต่อไฟฟ้าตามบา้ นและโรงงานอุตสาหกรรม ดงั นั้นพอจะสรปุ เป็นกฎไดว้ า่ 1) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมท่ีมาจากวงจรย่อยเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย นนั่ เอง เพราะวา่ ความต้านทานแตล่ ะตวั ตา่ งก็ขนานกับแหล่งกาเนิด 2) กระแสไฟฟ้ารวมในวงจรขนานเท่ากับกระแสไฟฟ้าย่อยทั้งหมดรวมกัน กลา่ วคอื กระแสไหลเข้า = กระแสไหลออก Iรวม = I1+I2+I3+I4

135 3) ความต้านทานรวมของวงจรขนานจะมีคา่ นอ้ ยกวา่ หรอื เทา่ กบั ตัวต้านทานที่ มคี า่ นอ้ ยทสี่ ดุ ในวงจร 1.3) การต่อแบบผสม (Compound Circuit) คือ การต่อวงจรทั้งแบบอนุกรม และแบบขนานเข้าไปในวงจรเดียว การต่อแบบน้ี โดยท่วั ไปไมน่ ยิ มใชก้ นั เพราะเกดิ ความยุ่งยาก จะใช้กันแต่ในทางด้านอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ เช่น ตัวต้านทานตัวหนึ่ง ต่ออนุกรมกับตัว ตา้ นทานอีกตัวหนึ่ง แลว้ นาตวั ตา้ นทานทั้งสองไปต่อขนานกับตัวต้านทานอีกชุดหน่งึ ดังในรูป จะสังเกตเห็นได้ว่าลักษณะการต่อวงจรแบบผสมนี้เป็นการนาเอาวงจรอนุกรมกับ ขนานมารวมกัน และสามารถประยุกต์เป็นรูปแบบอ่ืน ๆ ได้ ข้ึนอยู่กับการนาไปใช้งานให้ เหมาะสม เพราะการตอ่ แบบผสมนไ้ี ม่มีกฎเกณฑต์ ายตวั เปน็ การตอ่ เพื่อนาค่าท่ีได้ไปใชก้ ับงาน อย่างใดอย่างหนงึ่ เชน่ ในวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ เป็นต้น SC212001 การตอ่ วงจรไฟฟา้ SC212002 การอนุรกั ษ์พลงั งาน

136 2.6 แสง แสงคือ คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) ประเภทหน่ึงซึ่งอยู่ ในช่วงความยาวคล่ืนที่สายตามนุษย์มองเห็นหรือบางคร้ังอาจรวมถึงการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่รังสีอินฟราเรด (Infrared) ถึงรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet) ดว้ ย เราสามารถจาแนกวัตถุตามการสอ่ งผ่านของแสงได้ 3 ประเภท คือ วัตถโุ ปร่งใส คือ วตั ถุทยี่ อมให้แสงสอ่ งทะลผุ ่านไดโ้ ดยง่าย วัตถุโปร่งแสง คือ วัตถุทีย่ อมให้แสงผา่ นไปได้เพยี งบางสว่ น วัตถุทบึ แสง คือ วัตถทุ ี่ไมย่ อมให้แสงผ่านไปไดเ้ ลย 2.6.1 สมบัตขิ องแสง 1) การสะท้อนของแสง (Reflection) เป็นปรากฏการณ์ที่แสงมี การเปล่ยี นทศิ ทางการเคล่อื นท่ีบริเวณรอยต่อของตวั กลาง 2 ชนิด โดยแสงจะเคล่อื นที่ย้อนกลับ ไปในตวั กลางเดมิ กฎการสะท้อนแสง (1) รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะท้อนย่อมอยู่บนพ้ืนระนาบ เดียวกัน (2) มุมตกกระทบเทา่ กับมุมสะทอ้ น 2) การหักเหของแสง (Refraction) เป็นปรากฏการณ์ท่ีแสงเคล่ือนท่ี จากตัวกลางหน่ึงไปยังอีกตัวกลางหนึ่งโดยมีทิศทางการเคลื่อนที่แตกต่างจากทิ ศทาง การเคล่อื นท่เี ดมิ โดยการหกั เหของแสงจะเกิดขน้ึ ทบ่ี ริเวณรอยตอ่ ระหวา่ งตวั กลางทั้ง 2 ชนิด สิ่งควรทราบเก่ียวกับการหักเหของแสง - ความถ่ีของแสงยังคงเท่าเดิม ส่วนความยาวคล่ืน และความเร็วของ แสงจะไม่เท่าเดมิ - ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงจะอยู่ในแนวเดิมถ้าแสงตกตั้งฉากกับ ผวิ รอยต่อของตัวกลางจะไมอ่ ยใู่ นแนวเดิมถา้ แสงไม่ตกต้งั ฉากกบั ผวิ รอยตอ่ ของตวั กลาง 3) การกระจายแสง หมายถงึ แสงขาวซึง่ ประกอบด้วยแสงหลายความถ่ี ตกกระทบปริซึมแล้วทาให้เกิดการหักเหของแสง 2 คร้ัง (ท่ีผิวรอยต่อของปริซึม ท้ังขาเข้า และ ขาออก) ทาให้แสงสีต่าง ๆ แยกออกจากกันอย่างเป็นระเบียบเรียงตามความยาวคล่ืนและ

137 ความถี่ท่ีเราเรียกว่า สเปกตรัม (Spectrum) รุ้งกินน้าเป็นการกระจายของแสงเกิดจากแสงขาว หักเหผ่านผิวของละอองน้า ทาให้แสงสีต่าง ๆ กระจายออกจากกันแล้วเกิดการสะท้อนกลับ หมดที่ผิวด้านหลังของละอองน้าแล้ว หักเหออกสู่อากาศ ทาให้แสงขาวกระจายออกเป็นแสง สีต่าง ๆ กัน แสงจะกระจายตัวออกเมื่อกระทบถูกผิวของตัวกลาง เราใช้ประโยชน์จาก การกระจายตัวของลาแสง เม่ือกระทบตัวกลางนี้ เช่น ใช้แผ่นพลาสติกใสปิดดวงโคม เพื่อลด ความจ้าจากหลอดไฟหรือโคมไฟชนิดปดิ แบบต่าง ๆ 4) การทะลุผ่าน (Transmission) หมายถึง การที่แสงพุ่งชนตัวกลาง แล้วทะลุผ่านมันออกไปอีกด้านหน่ึงโดยที่ความถ่ีไม่เปล่ียนแปลง วัตถุที่มีคุณสมบัติการทะลุ ผา่ นได้ เช่น กระจกผลึกคริสตลั พลาสตกิ ใส น้าและของเหลวตา่ ง ๆ 5) การดูดกลืน (Absorbtion) หมายถึง การที่แสงถูกดดู กลนื หายเขา้ ไปในตัวกลาง เช่น เตาอบพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องต้มน้าพลังงานแสง และยังนาคุณสมบัติ ของการดูดกลืนแสงมาใชใ้ นชีวติ ประจาวนั เช่น การเลือกสวมใส่เส้ือผ้าสีขาวจะดูดแสงนอ้ ยกว่า สดี าจะเหน็ ได้วา่ เวลาใสเ่ สอ้ื ผา้ สดี า อยู่กลางแดดจะทาใหร้ ้อนมากกว่าสีขาว 6) การแทรกสอด (Interference) หมายถึง การท่ีแนวแสงจานวน 2 เส้นรวมตัวกันในทิศทางเดียวกัน หรือหักล้างกันหากเป็นการรวมกันของแสงท่ีมีทิศทาง เดียวกันจะทาให้แสงมีความสว่างมากข้ึน แต่ในทางตรงกันข้ามถ้าหักล้างกันแสงก็จะสว่าง น้อยลง การใช้ประโยชน์จากการสอดแทรกของแสง เช่น กล้องถ่ายรูป เครื่องฉายภาพต่าง ๆ และการลดแสงจากการสะท้อนส่วนในงานการส่องสว่าง จะใช้ในการสะท้อนจากแผ่นสะท้อน แสง SC212003 สมบตั ิของแสงและการนาไปใช้ประโยชน์

138 2.7 พลังงานทดแทน คือ พลังงานที่ใช้แทนน้ามันเช้ือเพลิงซ่ึงเป็นพลังงานหลักที่ใช้ กนั อยู่ทั่วไป 2.7.1 ประเภทของพลงั งานทดแทน แบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท คือ 1) พลังงานทดแทนจากแหล่งที่ใช้แล้วหมดไป เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ หนิ นา้ มนั 2) พลังงานทดแทนที่สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เช่น พลังงาน แสงอาทติ ย์ ลม ชีวมวล นา้ เปน็ ต้น 2.7.2 ประโยชน์ของพลังงานทดแทน ในปัจจุบันการใช้พลังงานทดแทนเริ่มมีบทบาทมากข้ึนและมีการพัฒนา เทคโนโลยีต่าง ๆ ที่จะนาเอาพลังงานทดแทนมาใช้โดยเฉพาะพลังงานทดแทนที่หมุนเวียน กลับมาใช้ไดอ้ กี ตวั อยา่ งเชน่ การนาพลังงานแสงอาทิตย์ มาใช้ในการผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์ทาง อิเลก็ ทรอนกิ สช์ นิดหนึ่งท่ีเรยี กว่า เซลล์แสงอาทิตย์ นามาใช้ผลิตไฟฟ้าพลงั งานจากดวงอาทิตย์ จดั เป็นพลงั งานหมนุ เวียนที่สาคญั ทส่ี ดุ การนาพลังงานลม มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า สูบน้าโดยผ่านส่ิงประดิษฐ์ เชน่ กังหนั ลม เป็นต้น การนาพลังงานความร้อนใต้พิภพ มาใช้ เช่น การทาความร้อนให้บ้าน ทาให้เรอื นกระจกอุน่ ขึน้ การละลายหิมะบนถนน การผลิตกระแสไฟฟา้ เปน็ ต้น การนาพลังงานชีวมวล เชน่ แกลบ ขเี้ ลอื่ ย ชานออ้ ย กากมะพรา้ ว ไมฟ้ ืน กากอ้อย เศษไม้ เศษหญ้า เศษเหลือท้ิงจากการเกษตร เป็นต้น มาใช้เป็นเช้ือเพลิงในการผลิต กระแสไฟฟ้า การนาพลงั งานนา้ มาใชห้ มุนกงั หนั นา้ เพ่ือผลิตกระแสไฟฟา้ การนาพลังงานจากขยะ เช่น กระดาษ เศษอาหาร และไม้จากชุมชน ซึ่งสามารถใช้เปน็ เช้ือเพลิงในโรงไฟฟ้าท่ถี กู ออกแบบให้ใช้ขยะเปน็ เช้อื เพลงิ ได้ การนาพลังงานนิวเคลียร์ซ่ึงเป็นพลังงานที่ได้มาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุเช้ือเพลิง เช่น ยูเรเนียม และให้พลังงานความร้อน มหาศาล จึงใชใ้ นการผลิตไฟฟ้า

139 SC212004 พลงั งานทดแทนและการนาไปใช้

140 แบบฝกึ หดั ท่ี 1 ใหผ้ เู้ รียนเลอื กคาตอบทีถ่ ูกต้องที่สดุ เพียงขอ้ เดยี ว 1. ถา้ มีแรง 2 แรง มีขนาดตา่ งกัน กระทาในทศิ ทางตรงกันข้าม ผลท่ไี ดจ้ ะทาให้วตั ถุไป ในทิศทางใด ก. อยูท่ เ่ี ดมิ ข. ลอยขนึ้ ค. ไปตามแรงท่ีนอ้ ย ง. ไปตามแรงทีม่ าก 2. เม่อื มีแรงมากระทาท่จี ุดหมนุ ของไมก้ ระดาน จะเกิดเหตกุ ารณ์ใดข้ึนกบั ไมก้ ระดาน ก. ไม้กระดานเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬกิ า ข. ไมก้ ระดานเคลือ่ นท่ที วนเขม็ นาฬกิ า ค. ไม้กระดานเกิดโมเมนตเ์ ทา่ กบั ศนู ย์ ง. ไม้กระดานเกดิ การเคลือ่ นทีต่ ามโดยมีแรงเท่ากับแรงดงึ ดูดของโลก 3. จากภาพ ถา้ ตัดกระดาษ 10 แผน่ การออกแรงความพยายาม (E) ใด จะออกแรงมากท่สี ดุ E1 E2 E3 E4 W F ก. E1 ข. E2 ค. E3 ง. E4

141 4. ไมก้ ระดานหกยาว 12 เมตร นายเกดิ หนกั 800 นิวตัน ยนื อยทู่ ป่ี ลาย B สว่ นนายใหญ่ หนกั 450 นวิ ตนั ยนื อยูท่ ่ีปลาย A อยากทราบว่าตอ้ งวางจุดหมนุ ไว้ทีใ่ ด คานจึงจะสมดลุ ก. จุดหมุนอยู่ห่างจากนายเกิด 4 เมตร ข. จุดหมนุ อยหู่ ่างจากนายเกิด 8 เมตร ค. จุดหมุนอย่หู ่างจากนายใหญ่ 4 เมตร ง. จุดหมุนอยหู่ ่างจากนายใหญ่ 8 เมตร 5. จากรปู มีแรง 10 N และ 20 N กระทาในทิศทางเดียวกนั จงหาแรงลพั ธม์ ขี นาดเทา่ ใด 20 N A 10 N ก. 30 N มีทิศทางไปทางซา้ ย ข. 30 N มที ิศทางไปทางขวา ค. 10 N มที ศิ ทางไปทางซ้าย ง. 10 N มที ิศทางไปทางขวา 6. ในการลากตูเ้ พ่ือเปล่ียนภูมิทัศนภ์ ายในบ้าน ต้องเลือกวัตถุใดทเี่ หมาะสมมากทส่ี ุดในการ ลดแรงเสยี ดทานของวตั ถุ ก. รถเขน็ ข. ผ้า ค. แป้ง ง. ลกู ปนื ทรงกลม

142 7. จากภาพจะเห็นวงจรไฟฟ้าหนึ่งถ้าเรานาตวั ต้านทาน R3 ใส่ไปในวงจรไฟฟ้าจะเกิดเปน็ วงจร ใด ก. วงจรอนุกรม ข. วงจรขนาน ค. วงจรผสม ง. วงจรรวม 8. จงคานวณหาคา่ ปริมาณแรงดนั ไฟฟ้าของวงจรไฟฟา้ ท่ีมกี ระแสไฟฟ้า 5 แอมแปร์ และมคี ่า ความต้านทานวงจรไฟฟ้าเท่ากับ 20 โอหม์ ก. 4 โวลต์ ข. 4 แอมแปร์ ค. 100 โวลต์ ง. 100 แอมแปร์ 9. ขอ้ ใดเป็นวธิ ปี ระหยดั พลังงานท่ีดที ี่สุด ก. ตดิ ตัง้ เคร่อื งทานา้ อนุ่ ชนดิ ไม่มถี ังเพอ่ื สง่ นา้ รอ้ นผ่านให้ท่วั บ้าน ข. เมอ่ื อยู่บ้านกัน 2 คน ควรใชพ้ ดั ลมเพดานเพ่ือประหยัดไฟ ค. นาจุกพลาสตกิ ปิดชอ่ งไอนา้ ออกของกระตกิ น้าร้อนเพ่อื สะสมความรอ้ น ง. ในท่ีมฝี ุ่นเกาะอยา่ งแน่นหนาควรเลือกใช้เคร่ืองดูดฝนุ่ ทม่ี ขี นาดกาลังไฟฟ้ามาก 10. จากคณุ สมบตั ขิ องแสงเราควรใช้วัตถุใดมาปดิ เพื่อลดความจา้ ของแสง ก. วตั ถุโปรง่ ใส ข. วตั ถุโปรง่ แสง ค. วตั ถทุ บึ แสง ง. วตั ถุกลนื แสง ------------------------------------

143 แบบฝึกหัดท่ี 2 ให้ผู้เรียนตอบคาถามตอ่ ไปนี้ 1. ทดลองผลกั กลอ่ งบนพ้ืนผิว 4 ประเภท ดว้ ยแรงผลักคงท่ีในระยะเวลาเท่ากนั ไดผ้ ลดังตาราง ประเภทของพืน้ ผวิ ระยะทางท่ีกลอ่ งเคลอื่ นท่ีได้ (เมตร) พนื้ หญา้ 2.2 พนื้ คอนกรตี 3.5 พื้นกระเบอ้ื ง 5.7 พ้นื ยางกันล่นื 1.2 จากข้อมูลในตาราง พื้นผิวประเภทใดที่ก่อให้เกิดแรงเสียดทานมากท่ีสุด ให้เรียงลาดับจาก พื้นผิวทม่ี ีแรงเสียดทานมากไปหาพืน้ ผิวทีม่ แี รงเสียดทานนอ้ ย …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………...………………………………………………………………………………………… 2. ให้นักศึกษายกตวั อย่างอุปกรณ์ เครื่องมอื เคร่อื งใชภ้ ายในบ้านที่ใชห้ ลักการของคานมา 10 ชนิด แต่ละชนิดเป็นคานประเภทใดและเคร่อื งมอื นน้ั ใชป้ ระโยชนอ์ ะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………...………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. แรงธรรมชาติมกี ี่ชนดิ อะไรบ้าง นกั ศกึ ษาสามารถนาแรงธรรมชาตมิ าใช้ประโยชน์ ไดอ้ ยา่ งไร …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………...………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………...……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………

144 4. คานอนั หน่ึงเบามากมีนา้ หนกั 300 นิวตนั แขวนที่ปลายคานขา้ งหนึ่งและอยูห่ า่ งจุดหมนุ 1 เมตรจงหาว่าจะต้องแขวนน้าหนัก 150 นิวตัน ทางด้านตรงกันข้ามที่ใดคานจึงจะสมดุล …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………...………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………...……………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. เราสามารถนาเร่ืองของโมเมนตม์ าใช้ในชีวิตประจาวันไดอ้ ยา่ งไร …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………...………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………...……………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 6. ใหน้ กั ศกึ ษาคานวณคา่ ของไฟฟ้าในตารางที่กาหนดให้มคี วามสมั พันธ์กนั ความต่างศักย์ = กระแสไฟฟ้า(I) x ความตา้ นทาน(R) (V) 1.5 V = _____ A x 3Ω _____ V = 3 A x 4Ω 120 V = 4 A x _____ Ω 240 V = _____ A x 12 Ω