วิทยาศาตร์ พว 11001

45 อุณหภูมิห้องน้าแข็งจะค่อย ๆ หลอมกลายเป็นน้า การนาแท่งเทียนไขใส่ลงในภาชนะแล้วให้ ความร้อน เทียนไขจะหลอทกลายเปน็ ของเหลว เปน็ ตน้ 5) การแข็งตัว (Freezing) หมายถึง การที่ของเหลวสูญเสียความ รอ้ น แล้วเปลีย่ นเป็นของแขง็ เช่น การนาน้าเช่ือมเข้าแช่ในถังเก็บไอศกรีม ซึ่งมีอุณหภูมิต่ามาก นา้ เช่ือมจะสูญเสียความร้อนให้กับบริเวณรอบ ๆ ในถังเก็บ จนในท่ีสุดน้าเช่ือมแข็งตัว เม่ือหยุด ให้ความร้อนแก่เทียนท่ีเป็นของเหลว เทียนเหลวน้ันจะค่อย ๆ คายความร้อนออกมาอย่างช้า ๆ จนในท่ีสุด เทยี นเหลวกลับเป็นไขอย่างเดิม ในฤดูหนาว น้ามนั พชื บางชนิด เช่น นา้ มันมะพรา้ ว เปลี่ยนเปน็ ไข 6) การระเหดิ (Sublimation) หมายถึง การทีข่ องแข็งเปล่ียนสถานะ เป็นไอโดยไม่ต้องผ่านการเป็นของเหลวก่อน เช่น แนฟทาลีน (ลูกเหม็น) ในตู้เส้ือผ้า เปล่ียน สถานะเป็นไอของลูกเหม็น ไอของลูกเหม็นนี้มีสมบัติเป็นสารไล่แมลง (Insect repellant) ไอโอดีน ซ่ึงมีลักษณะเป็นเกล็ดสีน้าตาล เปล่ียนเป็นไอของไอโอดีน มีลักษณะเป็นไอสีม่วง เปน็ ต้น 7) การควบแน่น (Condensation) หมายถึง การที่ไอของสารหรือ สารในสถานะก๊าซถูกบังคับให้สูญเสียความร้อน เช่น ให้ปะทะกับบริเวณที่เย็นกว่าไอของสาร หรอื ก๊าซ เปลีย่ นเปน็ ของเหลว SC107001 สารและสมบัตขิ องสาร

46 เร่อื งที่ 2 การแยกสาร 2.1 หลักการของการแยกสาร ในธรรมชาติสารมักอยู่ในรูปของผสม กล่าวคือ มีสารหลาย ๆ ชนิดรวมกันหรือ ปนกันอยู่ แต่เรามีความจาเป็นต้องใช้ประโยชน์จากสารบางชนิดท่ีปนอยู่ในของผสมน้ัน จึงจาเป็นต้องมีการแยกเอาสารน้ัน ๆ ออกมาก เช่น เราต้องการเกลือแกง (โซเดียมคลอไรด์) ที่ปนอยู่กับน้า และสารอื่น ๆ ในน้าทะเล เราต้องการดินประสิว (โพแทสซียมไนเตรต) จากดิน มูลคา้ งคาวทีเ่ กบ็ จากถ้า เราต้องการนา้ ตาลทราย (น้าตาลซูโครส) จากตน้ ออ้ ย เปน็ ตน้ ในการแยกสารนั้น ต้องอาศัยสมบัติของสารเป็นสาคัญ กล่าวคือ ต้องทราบว่า สารทีเ่ ราต้องการน้ันมสี มบัตสิ าคัญต่างจากสารอื่นทผ่ี สมกันอยนู่ ้นั อย่างไร ตวั อย่าง  ต้องการแยกเกลือแกงซ่ึงผสมอยู่กับผงถ่าน เกลือแกงกับผงถ่าน สาร 2 ชนิดน้ี ละลายในนา้ ได้แตกต่างกัน เกลือแกงละลายน้าได้ดี ผงถ่านไมล่ ายน้า ดังน้นั เราใช้สมบัติ เรื่องการละลายน้า ในการแยกเกลือแกงกับผงถ่านจากกัน คือ นาของผสมใส่ภาชนะ เช่น บีกเกอร์หรือถ้วยแก้ว เติมน้าลงไปเพียงเพ่ือให้ละลายเกลือแกงได้หมด ผงถ่านไม่ละลายน้า นาไปกรองด้วยกรวยแก้วและกระดาษกรอง ผงถา่ นติดอยูท่ ี่กระดาษกรอง เกลือที่ละลายอยใู่ น นา้ ผา่ นกระดาษกรองไปได้ ขัน้ ตอนนเ้ี รียกว่า การกรอง เมอ่ื วางทิง้ ไว้ใหน้ ้าระเหยไป จะไดเ้ กลือ บริสุทธ์ิออกมา การท่ีเกลือแกงที่เคยละลายในน้าได้ ต่อมาเม่ือน้าระเหยไป เกลือส่วนที่ไม่ ละลาย แยกออกมาจากน้าเกลือเข้มข้นน้ี เรียกว่า การตกผลึก หรือหากต้องการให้น้าระเหย ออกไปอย่างรวดเร็ว ก็ให้ความร้อนช่วย โดยการต้มก็ได้ หลักการน้ีเป็นหลักการท่ีใช้ในการทา เกลือสนิ เธาว์ คือ การแยกเกลอื อกมาจากดนิ เค็ม  ต้องการน้าบริสุทธิ์จากน้าท่ีมีสารอ่ืนละลายปนอยู่ด้วย ถ้าสารอื่นท่ีละลาย ปนอยู่นั้น ระเหยได้ยาก คอื มจี ุดเดือดสูง เช่น น้าปนกับเกลือแกง เราสามารถแยกออกจากกัน โดยการกลั่น กล่าวคือ นาของผสมใส่ในขวดแก้วที่ปิดสนิท มชี ่องทางให้ไอออกไดท้ างเดียว เมื่อ ให้ความร้อนน้าระเหยกลายเป็นไอผ่านทางช่องทางออก เข้าสู่ส่วนท่ีเย็นกว่า เรียกว่า คอนเดนเซอร์ (Condensor) แปลวา่ สว่ นท่ที าใหเ้ กิดการควบแนน่ ไอน้า จะเปล่ียนเป็นหยดน้า หยดลงสู่ภาชนะรองรับ ส่วนสารอื่น ๆ ท่ีไม่ระเหยยังคงค้างในขวดแก้ว เราเรียกการแยกสาร โดยวธิ ีนี้ว่า การกลั่น (Distillation)  ต้องการแยกน้าตาลทรายออกมาจากต้นอ้อย เมื่อนาลาต้นอ้อย มาทาความ สะอาดใช้แรงกล ในการบีบหรือหีบอ้อยให้น้าอ้อยแยกออกมา แยกส่วนท่ีเป็นของแข็งออกจาก

47 น้าอ้อยโดยการกรอง ได้ผลเป็นน้าอ้อย เม่ือทาให้ร้อน น้าระเหยไปจนได้น้าอ้อยท่ีเข้มข้น น้าตาล ทรายท่ีละลายในน้าอ้อยส่วนที่เคยละลายได้ จะละลายได้น้อยลง จะแยกตัวออกมา โดยการตกผลึก ผลกึ ทีไ่ ด้นี้ คอื น้าตาลทราย 2.2 หลักการของการกลั่นลาดับส่วน ในกรณีท่ีของผสมเป็นของเหลว ซ่ึงมีจุดเดือดแตกต่างกัน ผสมกันอยู่ การกลั่น ธรรมดา ไม่อาจแยกของเหลวที่ผสมกันนั้นออกจากกันได้ เนื่องจากในขณะที่ให้ความร้อน ของเหลวชนิดหนึ่งระเหย ของเหลวชนดิ อ่นื ๆ ก็ระเหยไดด้ ้วย จึงมีความจาเป็นต้องเพ่ิมอปุ กรณ์ บางอย่างเข้าไป เพ่ือทาให้ไอของของเหลวท่ีมีจุดเดือดสูงกว่า ระเหยออกมาทีหลัง ตามลาดับ ของค่าจุดเดือด กล่าวคือ ของเหลวที่มีจุดเดือดต่า ระเหยได้ง่ายกว่า จะกลายเป็นไอและเข้าสู่ คอนเดนเซอร์ (ส่วนที่ทาให้เกิดการควบแน่น) ก่อน จึงเก็บของเหลวที่กลั่นได้ก่อน ส่วน ของเหลวท่ีมีจุดเดือดสูงกว่า กลายเป็นไอออกมาทีหลัง เข้าสู่คอนเดนเซอร์ และเก็บได้เป็น ลาดับถัดมา ของเหลวท่ีกลั่นได้ จะถูกเก็บแยกเป็นส่วน ๆ ตามลาดับของจุดเดือด จึงเรียกการ กลัน่ แบบน้ีวา่ การกล่ันลาดบั ส่วน (Fractional Distillation) อปุ กรณ์ทเ่ี พ่ิมจากการกล่นั ธรรมดา คอื กระบอกแกว้ ทรงสูง บรรจดุ ว้ ยลูกแก้ว เศษแก้ว หรอื แกว้ ท่ีพับทบไป ทบมาเพอื่ เพิ่มพ้ืนทผี่ วิ สัมผัส ทาใหไ้ อของของเหลวที่มจี ุด เดอื ดสูงกว่าผา่ นออกไปได้ ยากขึ้น เรยี กกระบอกแกว้ น้ี ว่า คอลัมน์กล่นั ลาดบั ส่วน ในการกล่ันลาดับส่วนปิโตรเลียม ได้ประยุกต์หลักการนี้ โดยการดัดแปลงให้มี ชอ่ งทางออกสาหรับไอของของเหลวหลาย ๆ ช่อง ตามระดับความสูงต่าง ๆ กนั (ดูภาพหอกลั่น น้ามันดบิ ประกอบ) ของเหลวที่มีจุดเดือดต่า กลายเปน็ ไอกอ่ น เมื่อให้ความร้อนจนของเหลวท่ีมี

48 จุดเดือดสูงกว่ากลายเป็นไอตามมา ไอของของเหลวเหล่าน้ีจะลอยอยู่ที่ความสูงแตกต่างกัน สารท่ีมีจุดเดือดต่าสุดลอยอยู่ที่สูงสุดของหอกลั่น ส่วนสารท่ีมีจุดเดือดต่ากว่า จะลอยต่าลงมา ตามลาดับ เม่ือต่อท่อให้ไอเข้าสู่เครื่องควบแน่นที่ระดับความสูงแตกต่างกัน จะได้ของเหลวท่ีมี จุดเดือดแตกต่างกันออกมาเป็นส่วน ๆ เรียกการกล่ันแบบนี้ ว่า การกลั่นลาดับส่วน เช่นกัน ซึ่งใช้ในการแยกนา้ มนั เชื้อเพลิงชนดิ ต่าง ๆ ออกจากนา้ มนั ดิบ ไอของสารทม่ี จี ดุ เดอื ดต่ากว่า ระเหยงา่ ยกวา่ ลอยอยสู่ งู กวา่ ในหอกลนั ่ ไอของสารทม่ี จี ดุ เดอื ดสงู กว่า ระเหยยากกว่า ลอยอยตู่ ่ากว่า ในหอกลนั ่ 2.3 วธิ ีการแยกสารแบบโครมาโทกราฟี 2.3.1 ความหมายของโครมาโทกราฟี โครมาโทกราฟี แปลตามศัพท์แปลว่า แยกออกเป็นสี ๆ เป็นวิธีการ แยกสารทอี่ าศยั สมบัติที่แตกตา่ งกันของสารใน 2 ประการ คอื 1) สมบัติในการละลายในตัวทาละลาย (ท่ีใช้ในโครมาโทกราฟีครง้ั น้ัน) ไดแ้ ตกต่างกัน 2) สมบัติในการถูกดูดซับโดยตัวกลาง (ท่ีใช้ในการทาโครมาโทกราฟี คร้งั น้นั ) ไดแ้ ตกต่างกัน 2.3.2 องคป์ ระกอบในการทาโครมาโทกราฟี 1) องคป์ ระกอบที่ 1 ส่วนท่อี ยู่กับท่ี หรือตัวดูดซับ 2) องค์ประกอบท่ี 2 สว่ นทีเ่ คล่ือนท่ี หรอื ตัวทาละลายทีใ่ ช้

49 กลไกการแยกเกดิ ขึ้นเมื่อปลอ่ ยใหส้ ารผสมเคล่อื นที่ผา่ นตัวดดู ซับ สารแต่ ละชนิดจะละลายในตวั ทาละลายท่ีใชไ้ ดต้ ่างกัน และถูกดูดซบั โดยตัวดดู ซบั ไดแ้ ตกต่างกัน สารท่ี ละลายได้ดีและถูกดูดซับได้น้อย จะเคลื่อนท่ีไปได้มากกว่า ในทางกลับกัน สารท่ีละลายได้ไม่ ค่อยดีและถูกดดู ซบั ได้มากจะเคล่ือนที่ไปไดน้ อ้ ยกว่า การแยกจงึ เกิดข้นึ ในปัจจุบันมีเทคนิคทางโครมาโทกราฟีที่สามารถใช้แยกสารได้ หลากหลาย ท้ังสารท่ีมีสีและไม่มีสี และเปน็ วิธกี ารท่ีสาคัญมากท่ีใช้ทั้งกระบวนการแยกสารและ กระบวนการตรวจวเิ คราะห์ เพ่ือบ่งบอกชนดิ ของสาร SC108001 การแยกสาร เร่อื งที่ 3 สารในชวี ติ ประจาวัน 3.1 สารท่พี บในชีวติ ประจาวัน และสมบตั ขิ องสาร ในชวี ิตประจาวัน เราพบและใช้สารกล่มุ ต่าง ๆ มากมาย ขอยกตัวอย่างสารกลุ่ม ต่าง ๆ ที่สาคัญ ๆ ดังนี้ 3.1.1 กลุม่ ผลิตภัณฑ์จากการกลั่นปิโตรเลยี มและตัวทาละลายอินทรีย์ ไดแ้ ก่ น้ามันเช้ือเพลิงชนิดต่าง ๆ ได้แก่ น้ามันเบนซิน น้ามันดีเซล น้ามันก๊าด ตัวทาละลาย เช่น ทินเนอร์ผสมสี น้ามันสน น้ายาล้างเล็บ แอลกอฮอล์จุดไฟ กาวบางชนิด สารกลุ่มน้ีมีสมบัติท่ี สาคัญ คือ ไมล่ ะลายน้าหรอื ละลายไดน้ ้อยมาก เมอื่ ผสมกบั นา้ จะแยกชั้น มีสมบตั เิ ปน็ เชือ้ เพลิง ติดไฟไดด้ ี

50 3.1.2 สารกลุ่มละลายน้าได้และมีฤทธ์ิกัดกร่อน ได้แก่ สารกลุ่มที่เป็นกรด เช่น น้าส้มสายชู น้ามะนาวสังเคราะห์ (กรดซิตริก) น้ากรดในแบตเตอร่ีรถยนต์ (กรดซัลฟิวริก) กรดเกลือ (กรดไฮโดรคลอริก) ในผลิตภัณฑ์ล้างพ้ืนห้องน้าบางชนิด กรดกัดแก้วในการกัด กระจกให้เป็นลายแบบต่าง ๆ สารกลุ่มท่ีเป็นเบส (ด่าง) เช่น โซดาไฟท่ีใช้ในการล้างท่อท่ีอุดตัน ใช้ในการทาสบู่ และใช้ในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนเพ่ืออัดเข้าสู่ลูกโป่งชนิดลอยได้ แอมโมเนียใน ผลิตภัณฑเ์ ช็ดกระจก 3.1.3 กลุ่มสารเคมีท่ีใช้ในการทาความสะอาด สบู่ แชมพูสระผม (นับเป็นสบู่ ชนิดหน่ึง) ผงซักฟอก นา้ ยาขจดั คราบ ยาสฟี ัน 3.1.4 สารเคมีท่ีใช้ในการเกษตร ได้แก่ สารฆ่าแมลง (Insecticide) สารกันรา (Fungicide) สารปราบวัชพืช (Herbicide) เป็นต้น 3.1.5 กลุ่มสารท่ีใช้ในการขับไล่แมลง เช่น สเปรย์ฉีดกันยุง/แมลงสาบ โลช่ัน ทากนั ยงุ ยาจุดกนั ยุง แนฟทาลนี (ลูกเหม็น) 3.2 การเขา้ สู่รา่ งกายของสาร ในชีวติ ประจาวัน สารมีโอกาสเข้าสู่รา่ งกายไดห้ ลายทางต่อไปนี้ 3.2.1 ทางปาก โดยการกินจะกินโดยตั้งใจ หรือสารปนเป้ือนกับอาหาร เปื้อน มือมาในขณะที่จับสารพิษแล้วไม่ได้ล้างทาความสะอาดก่อนหยิบจับอาหารมารับประทาน ตัวอย่าง ผู้ท่ีทางานในภาคการเกษตร หยิบจับปุ๋ย ยาฆ่าแมลง สารกาจัดวัชพืช แล้วไม่ล้างมือ ทาความสะอาดให้ดี เมื่อมารับประทานอาหาร โอกาสท่ีจะสารเหล่าน้ีจะเข้าสู่ร่างกายโดยการ กินจงึ มีโอกาสเกิดขึ้นได้ 3.2.2 ทางจมูก โดยการสูดดมเอาไอของสารน้ัน ๆ เข้าไป เช่น ผู้ท่ีทางานใน ปมั๊ นา้ มัน ในขณะที่เตมิ นา้ มันนนั้ ไอระเหยของน้ามันเช้ือเพลงิ มีโอกาสเขา้ ส่รู า่ งกายได้ 3.2.3 ทางผิวหนัง โดยการสัมผัสกับสารเคมีเหล่าน้ัน เช่น ผู้ที่ทางานในภาค การเกษตรในขณะหยิบจับ สารพิษที่ใช้ฆ่าแมลงหรือยาปราบวัชพืช ในขณะสัมผัสโดยไม่ใช้ถุง มอื ป้องกนั ที่ดพี อ สารพิษมโี อกาสซมึ ผ่านผวิ หนงั ได้ 3.3 วธิ ีการใช้สารอย่างปลอดภยั ในการใช้สารในประชีวิตประจาวัน จาเป็นต้องมีความระมัดระวังและรู้วิธีการใช้ อย่างปลอดภยั เน่อื งจากอาจกอ่ ให้เกิดอนั ตรายโดยตรง เกดิ ผลกระทบต่อส่ิงแวดล้อม ดงั นี้

51 3.3.1 กลุ่มผลิตภัณฑ์จากการกลั่นปิโตรเลียมและตัวทาละลายอินทรีย์ สารกลุ่มนี้มีสมบัติที่สาคัญ คือ ไม่ละลายน้าหรือละลายได้น้อยมาก เม่ือผสมกับน้า จะแยกช้ัน มีสมบัติเป็นเช้ือเพลิง ติดไฟได้ดี ก่อให้เกิดความระคายเคืองต่อเนื้อเย่ือของร่างกาย หากสูดดม เผลอกินเข้าไป หรือสัมผัส ในการใช้สารกลุ่มน้ี จึงต้องระมัดระวัง เก็บในภาชนะที่เหมาะสม เชน่ น้ามนั เบนซินไม่ควรเก็บในขวดพลาสติก เนือ่ งจากพลาสตกิ สามารถละลายในน้ามนั เบนซิน ได้ ภาชนะที่เก็บต้องปิดสนิทเพ่ือไม่ให้ไอระเหยออกมาได้ เก็บให้ห่างจากบริเวณท่ีร้อน มีเปลว ไฟหรือประกายไฟ เก็บให้พ้นมอื เด็ก เก็บไวใ้ นทม่ี ืด แห้ง และเย็น และอากาศระบายถ่ายเทได้ดี ในขณะใชค้ วรสวมถุงมอื มีผา้ ปิดจมกู เป็นตน้ การชาระล้างส่ิงท่ีปนเปอ้ื นด้วยสารกลุ่มนี้ ตอ้ งใช้ สารกลุ่มผงซักฟอกหรอื สบู่ ช่วย เน่ืองจากสารกลุ่มน้ีไม่ละลายในน้า แต่ละลายปนกับน้าไดด้ ีขึ้น เม่อื มผี งซกั ฟอกหรือสบชู่ ่วย 3.3.2 สารกลุ่มละลายน้าได้และมีฤทธิ์กัดกร่อน สารกลุ่มน้ีละลายน้าได้ดี สามารถเขา้ สู่ร่างกายได้ทั้งทางปาก ทางจมูกและโดยการสมั ผัส และมีฤทธก์ิ ัดกรอ่ นอยา่ งรนุ แรง โดยเฉพาะบริเวณเยื่อบุ เช่น เยื่อบุตา หากเข้าตาจะเป็นอันตรายมาก ดังนั้นในการใช้จึงต้อง ระมัดระวังเป็นพิเศษ หากเข้าตา ต้องล้างด้วยน้าสะอาดปริมาณมาก ๆ ทันทีและต้องรีบพบ แพทยพ์ ร้อมนาขวดที่บรรจผุ ลิตภัณฑน์ ้นั ๆ ไปด้วย 3.3.3 กลมุ่ สารเคมที ี่ใชใ้ นการทาความสะอาด สารกลุ่มนี้บางส่วนของโมเลกุล ละลายได้ในน้า ในขณะที่อีกบางส่วนของโมเลกุลละลายได้ในน้ามัน เช่น เมื่อใส่สบู่หรือ ผงซักฟอกลงไปในของผสมระหวา่ งนา้ กับน้ามัน มีผลทาใหน้ ้ามันแตกออกเป็นอนุภาคท่ีเลก็ มาก และกระจายอยู่ในน้า เราจึงใช้สบู่และผงซักฟอกเป็นสารทาความสะอาดและซักล้าง ข้อแตกต่างที่สาคัญระหว่างสบู่กับผงซักฟอก คือ สบู่สามารถใช้ทาความสะอาดได้ในน้าอ่อน แต่ไม่สามารถทาความสะอาดได้ในน้ากระด้าง (น้าท่ีมีไอออนของธาตุแคลเซียมละลายอยู่) ส่วนผงซกั ฟอกสามารถใช้ไดท้ ัง้ ในน้าอ่อนและนา้ กระดา้ ง สารกลุ่มนี้ มีความระคายเคือง ต่อร่างกาย เน่ืองจากสามารถทาละลายไขมัน ได้ดี การสัมผัสเป็นเวลานาน ๆ จะทาให้ผิวแห้ง แตก และอักเสบได้ ดังนั้น เมื่อใช้สบู่หรือ ผงซักฟอกติดต่อกันนาน ๆ ควรล้างทาความสะอาดผิวหนังและใช้ครีม หรือโลชั่นถนอมผิว ทาเพื่อมิใหผ้ วิ แห้ง

52 การใช้สารกลุ่มนใ้ี นปริมาณมาก ๆ ส่งผลกระทบต่อส่งิ แวดลอ้ ม กลา่ วคือ เม่ือน้าผงซักฟอกถูกถ่ายเทลงแหล่งน้าในปริมาณมาก ๆ ฟอสเฟตที่ปนมากับผงซักฟอก จะทา ใหพ้ ชื นา้ เช่น ผักตบชวา สาหรา่ ย จอก แหน เจริญไดร้ วดเร็ว เปน็ ตน้ เหตุใหเ้ กิดนา้ เน่าเสียได้ 3.3.4 สารเคมีท่ีใช้ในการเกษตร สารกลุ่มนี้เป็นสารอินทรีย์สังเคราะห์ที่มีพิษ (Toxic) ต่อร่างกายอย่างรุนแรง ต้องใช้อย่างระมัดระวังตามคู่มือและวิธีการท่ีผู้ผลิตแนะนาบน กลอ่ งหรือขวดบรรจภุ ัณฑ์อย่างเคร่งครัด และใช้เมอื่ มีการระบาดของโรคพืช แมลงศตั รูพชื อยา่ ง รนุ แรง ใช้เท่าท่ีจาเป็นและไม่มวี ิธกี ารอื่นใหเ้ ปน็ ทางเลือก ภายใต้การดูแลและคาแนะนาของผู้ที่ มีความรู้เฉพาะ เช่น เจ้าหน้าท่ีการเกษตร นักพิษวิทยา เป็นต้น เนื่องจากสารเคมีก ลุ่มน้ี นอกจากเปน็ พิษโดยตรงตอ่ ผู้ใช้ ผู้ทสี่ ัมผัสแล้ว เนอื่ งจากมฤี ทธ์ิตกคา้ งนานกว่าสารจากธรรมชาติ จงึ ตกค้างในสิ่งแวดล้อม ตกคา้ งในผลผลิตทางการเกษตรไปสู่ผ้บู ริโภคผลผลติ นั้น ๆ ไดด้ ้วย 3.3.5 กลุ่มสารท่ีใช้ในการขับไล่แมลง การใช้สารไล่แมลง เช่น สเปรย์ฉีดกัน ยุง/แมลงสาบ โลช่ันทากันยุง ยาจุดกันยุง แนฟทาลีน (ลูกเหม็น) ที่ใช้ไล่แมลงสาบในตู้เสื้อผ้า สารเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นพิษต่อแมลงเท่านั้น แต่เป็นพิษโดยตรงต่อมนุษย์ จึงต้องใช้เท่าท่ี จาเป็นและหลีกเลย่ี งการสัมผัสโดยตรง การสดู ดมเอาไอ หรือควันของสารเหล่าน้ี 3.4 ผลกระทบท่อี าจเกิดขน้ึ จากการใช้สารต่อชีวิตและส่งิ แวดลอ้ ม ในชีวิตประจาวัน เราต้องเกี่ยวข้องกับสารมากมายหลายชนิดและเข้าสู่ร่างกาย ได้หลายทาง ดังท่ีได้กล่าวแล้ว การใช้สารอย่างขาดความเข้าใจและขาดความระมัดระวังอาจ ก่อให้เกิดอันตรายได้อย่างมหาศาล ท้ังต่อชีวิตมนุษย์โยตรง ต่อพืชและสัตว์ต่าง ๆ ในระบบ นิเวศหรือสิ่งแวดล้อม นอกจากท่ีได้กล่าวแล้ว ขอยกตัวอย่างอันตรายที่อาจเกิดข้ึนจากการใช้ สารอย่างขาดความเขา้ ใจและไม่ระมดั ระวัง ดังต่อไปนี้ 1) กลุ่มสารที่ติดไฟได้ (Flamable) มีสมบัติเป็นเชื้อเพลิงอย่างดี เช่น ทินเนอร์ น้ามันสน น้ามันเช้ือเพลิงชนิดต่าง ๆ น้ายาลา้ งเล็บ แอลกอฮอล์ สารกลุ่มนีต้ ้องเก็บให้ มิดชิด ในบริเวณที่แห้ง เย็น อากาศระบายได้ดี เก็บให้ห่างจากแหล่งท่ีมีความร้อน ประกายไฟ เพราะหากไม่ระมัดระวังแล้ว อาจเป็นสาเหตุของการเกิดอัคคีภัยรุนแรงได้ และหากร่ัวไหลลงสู่ สง่ิ แวดล้อม จะเปน็ พิษตอ่ พืชและสัตว์ 2) กลุ่มสารเคมีทางการเกษตร ทาให้เกิดอันตรายต่อผู้ใช้โดยตรง เป็นพิษต่อ ประชาชนทั่วไป ตกค้างในส่ิงแวดล้อม ตกค้างในสัตว์น้า สัตว์อื่น ๆ ท่ีสามารถเข้าสู่ร่างกาย มนุษย์ต่อไปได้เม่ือจับสัตว์เหล่าน้ันมาเป็นอาหาร หรืออาจทาให้สัตว์บางชนิดตายไปในปริมาณ

53 เกินสมดุล เช่น ทาให้นกตายไปปริมาณมาก ๆ ปกติแมลงเป็นอาหารของนก นกเป็นผู้ควบคุม ปริมาณแมลงในระบบนิเวศแมลง เมื่อนกตายไปมาก ๆ ทาให้แมลงศัตรูพืชระบาดได้ เป็นต้น นอกจากนี้ การใช้สารเคมีกลุ่มนี้เกินความจาเป็น ทาให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ เน่ืองจาก ส่วนใหญเ่ ราต้องนาเข้าสารกลุ่มน้จี ากต่างประเทศ SC109001 สารในชีวติ ประจาวนั

54 แบบฝกึ หดั ที่ 1 ใหผ้ ูเ้ รียนเลอื กคาตอบทีถ่ กู ตอ้ งทส่ี ุดเพยี งขอ้ เดียว 1. ในถว้ ยกระเบอ้ื งใบหนึ่ง มีของผสมคลุกเคล้ากัน ประกอบดว้ ย เกลอื และผงถา่ น วธิ กี ารใน ขอ้ ใดเป็นขั้นตอนในการแยกสารเพอื่ ให้ได้สารแตล่ ะชนดิ ที่บริสทุ ธ์ิ ก. การละลาย การกรอง การระเหยแหง้ ข. การหยบิ ออก การระเหิด การละลาย ค. การรอ่ น การตกตะกอน การละลาย ง. การกรอง การละลาย การกล่นั 2. การเกดิ ภาวะโลกรอ้ นทาให้นา้ แข็งบรเิ วณข้ัวโลกเกิดการหลอมเหลว เปน็ การเปลย่ี นแปลง ของสารในขอ้ ใด ก. ตกตะกอน ข. เกดิ สารใหม่ ค. เปลย่ี นสถานะ ง. เกิดปฏิกิริยาเคมี 3. วธิ กี ารใดเหมาะสมที่จะใช้แยกของผสมระหวา่ งเศษอฐิ กอ้ นเล็ก ๆ กับทรายออกจากกัน ก. การรอ่ น ข. การกรอง ค. การระเหดิ ง. การระเหยแหง้ 4. ถา้ ใช้ความเป็นกรด - เบสของสารเปน็ เกณฑ์ในการจัดกลุม่ สารชดุ ใดตอ่ ไปนีส้ ามารถจดั ให้ อยใู่ นกลมุ่ เดียวกนั ได้ ก. แชมพู ผงซกั ฟอก นา้ ยาล้างจาน ข. นา้ มะนาว ผงซักฟอก น้าเชอ่ื ม ค. น้าเชื่อม น้ายาล้างจาน น้ามะนาว ง. ผงซกั ฟอก น้าเชื่อม น้ายาล้างจาน 5. ข้อใดเป็นการปฏบิ ัตติ นที่ไม่ถูกตอ้ งในการฉีดพ่นสารเคมีกาจดั ศัตรพู ืช ก. ฉดี พ่นสารเคมีทวนลม ข. ไม่ควรใชม้ ือเปล่าขณะผสมสารเคมี ค. แต่งกายใหม้ ดิ ชดิ ขณะฉดี พ่นสารเคมี ง. ไมก่ นิ อาหาร น้า หรอื สบู บุหรขี่ ณะผสมสารเคมี ----------------------------

55 แบบฝกึ หัดท่ี 2 กจิ กรรมเร่อื ง คายความร้อน - ดูดความรอ้ น กับการเปล่ยี นลักษณะ คาชีแ้ จง 1. ผู้เรียนที่จะทากิจกรรมนี้ต้องศึกษาบทเรียนบทท่ี 3 มาแล้วอาจจะศึกษาจากชั้น เรยี น หรอื ศกึ ษาด้วยตนเองได้ 2. ให้ผู้เรียนศึกษา และทากิจกรรมน้ีด้วยตนเอง โดยอ่านและตอบคาถามไปท่ีละ คาถามในชอ่ งวา่ ง........................ที่เวน้ ให้ ตามลาดบั “เม่ือวัตถุสองก้อนใหญ่ใด ๆ ท่ีมีความร้อนต่าง กันเมื่อนามาใกล้กันหรือสัมผัสกัน ความร้อนจะถา่ ยเทจากวัตถุก้อนท่ีมีความร้อนกวา่ ไปหาวตั ถุกอ้ นท่ีมคี วามร้อนต่ากว่าเสมอ” เหตุการณ์ที่ 1 ใชฝ้ า่ มอื สมั ผสั ก้อนน้าแข็ง วตั ถกุ อ้ นท่ี 1 คอื ฝ่ามอื วัตถุกอ้ นท่ี 2 คือ กอ้ นนา้ แข็ง 1) วัตถุทมี่ ีความร้อนสูงกว่า วตั ถุทมี่ รี ะดับความรอ้ นตา่ กว่า คือ ........................................... คอื ................................................. 2) ความรอ้ นจะถ่ายเทจาก .................................................................................................. 3) วัตถุใดคายความรอ้ น ...............................................วตั ถใุ ดดดู ความรอ้ น ........................... 4) เมอ่ื นา้ แข็งดดู ความร้อนเขา้ ไปน้าแข็งเปล่ยี นสถานะอยา่ งไร ..........................................................................................................

56 เหตกุ ารณ์ท่ี 2 ตม้ นา้ ดว้ ยกาต้มนา้ คทู่ ่ี 1 การต้มนา้ ดว้ ยกาตม้ นา้ เมือ่ ตดิ ไฟเปน็ ผลสาเร็จแล้ว วัตถกุ อ้ นท่ี 1 คือ อากาศบริเวณเปลวไฟ วัตถกุ อ้ นท่ี 2 คอื กาน้าอลมู เิ นยี ม 1. วัตถุที่มรี ะดับความร้อนสงู กว่าคือ วัตถุทม่ี ีระดับความรอ้ นต่ากว่าคือ ............................................ ............................................ 2. ความรอ้ นจะถ่ายเทจาก....................................................................................................... 3. วตั ถุใดดดู ความรอ้ น................................................ คทู่ ี่ 2 เปรยี บเทยี บกาตม้ นา้ อลมู เิ นียมกบั น้าทบี่ รรจอุ ยู่ในกาตม้ น้าขณะต้ม วัตถุก้อนที่ 1 คอื กาตม้ น้าอลูมเิ นียม วตั ถกุ อ้ นท่ี 2 คอื นา้ ในกาตม้ นา้ 1. วตั ถุท่ีมีระดับความร้อนสูงกวา่ คอื วตั ถทุ ม่ี รี ะดับความรอ้ นตา่ กวา่ คือ ..................................................... ...................................................... 2. ความรอ้ นจะถา่ ยเทจาก.............................................................................. 3. วัตถุใดคายความรอ้ น วัตถใุ ดดดู ความร้อน ..................................................... ..................................... 4. เม่อื น้าได้รบั ความรอ้ นน้าจะเปลย่ี นสถานะอย่างไร ........................................................................................................................................

57 เหตุการณ์ท่ี 3 เมอื่ อากาศร้อน /เม่อื แสงแดดแผดเผามาที่ผวิ นา้ วัตถุที่ 1 คอื อากาศรอ้ น วตั ถทุ ่ี 2 คอื น้าในบึง 1. ความร้อนถ่ายเทจาก........................ ไปยัง.................................. 2. น้าในบึงไดร้ บั ความร้อนแลว้ จะเปลย่ี นแปลงสถานะอย่างไร ................................................................................................................... 3. การระเหยของนา้ คือ การเปลี่ยนแปลงจาก น้า  ไอนา้ (ลอยสู่บรรยากาศ) เปน็ การเปลี่ยนแปลงแบบดดู ความรอ้ นหรือคายความร้อน .........................................................................................................

58 เหตุการณ์ท่ี 4 บรรจุก้อนน้าแข็งลงในแก้วเพียงคร่ึงแก้ววางทิ้งไว้ จงอธิบายว่าหยดน้าท่ีมา เกาะรอบ ๆ แกว้ เกิดขึ้นไดอ้ ยา่ งไร วัตถทุ ี่ 1 คือ ไอนา้ ในอากาศ วตั ถุท่ี 2 คือ น้าเยน็ /น้าแข็งในแก้ว 1. วตั ถุใดมคี วามรอ้ นสงู กว่า วัตถใุ ดมคี วามรอ้ นต่ากวา่ .......................................... ........................................... 2. ความร้อนถ่ายเทอยา่ งไร ................................................................................................................. 3. ไอนา้ ในอากาศรอบ ๆ แก้วน้าเปลี่ยนสถานะอย่างไร .............................................................................. 4. ถ้าจะใหไ้ อนา้ เปล่ยี นสถานะเปน็ นา้ ต้องใหไ้ อน้าไปสัมผัสกับวตั ถทุ มี่ ีระดับความร้อนสูงกวา่ หรอื ต่ากวา่ ระดบั ความรอ้ นของไอนา้ นนั้ .................................................................................................................................................

เหตกุ ารณ์ที่ 5 การเกิดฝน 59 เมฆ 1. เม่ือเมฆฝนซง่ึ เปน็ กลุ่มไอนา้ ขนาดใหญ่ลอยไปเหนือผนื ฟา้ ซง่ึ เย็นกวา่ ความรอ้ นจะถา่ ยเท จาก......................................................................................................................................... 2. ถา้ เมฆฝนคายความร้อนออกไปเมฆจะเปล่ยี นสถานะอย่างไร ................................................................................................................................................. 3. ถ้าเมฆฝนลอยไปบริเวณที่ไม่มีป่าไม้ ซ่ึงระดับความร้อนสูงกว่าเมฆฝนจะเปล่ียนสถานะเป็น นา้ ฝนได้หรือไม่ เพราะเหตุใด ................................................................................................................................................. สรุปผลการทากจิ กรรม ให้เลือกตอบวา่ เป็น การดูดความร้อน หรือ การคายความร้อน 1. การเปลย่ี นแปลงของน้า น้าแข็ง  → นา้ → ไอน้า เปล่ยี นแปลงแบบ..................ความรอ้ น ไอน้า → นา้ → น้าแขง็ เปลยี่ นแปลงแบบ...................ความร้อน 2. การเปลี่ยนสถานะของสารท่วั ๆ ไป ของแขง็ .............................................. ของเหลว..............................................กา๊ ซ ก๊าซ.....................................................ของเหลว...............................................ของแขง็

60 บทที่ 4 แรงและพลังงานเพือ่ ชวี ิต เรอื่ งท่ี 1 แรงและการเคลือ่ นทข่ี องแรง 1.1 ความหมายของแรง แรง หมายถึง อานาจภายนอกที่สามารถทาให้วัตถเุ ปลี่ยนสถานะได้ เช่น ทาให้วัตถุ ที่อยู่น่ิงเคล่ือนท่ีไป ทาให้วัตถุที่เคล่ือนท่ีอยู่แล้วเคล่ือนท่ีเร็วหรือช้าลง ทาให้วัตถุมีการเปลี่ยนทิศ ตลอดจนทาให้วัตถุมีการเปลี่ยนขนาดหรือรูปทรงไปจากเดิมได้ แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีทั้ง ขนาดและทิศทาง การรวมหรอื หักล้างกันของแรงจงึ ตอ้ งเปน็ ไปตามแบบเวกเตอร์ 1.2 ประเภทของแรง แรงมีหลายประเภท ได้แก่ แรงย่อย แรงลัพธ์ แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา แรงขนาน แรงคคู่ วบ แรงตงึ แรงส่ศู ูนยก์ ลาง แรงต้าน แรงเสยี ดทาน 1.3 แรงเสียดทาน 1.3.1 ความหมายของแรงเสียดทาน แรงเสียดทาน หมายถึง แรงท่ีเกิดจากการเสียดสีระหว่างผิววัตถุท่ีมี การเคล่ือนที่หรือพยายามที่จะเคล่ือนท่ี แรงเสียดทานเป็นแรงต้านการเคล่ือนที่ของวัตถุ มีทศิ ทางตรงขา้ มกับทศิ ทางการเคลือ่ นที่เสมอ 1.3.2 ชนดิ ของแรงเสยี ดทาน แรงเสียดทานแบง่ ได้เป็น 2 ชนิด คือ 1) แรงเสยี ดทานสถิต คือ แรงเสยี ดทานที่เกิดขึน้ ขณะวัตถุเร่มิ เคลื่อนท่ี 2) แรงเสยี ดทานจลน์ คือ แรงเสียดทานท่เี กดิ ขนึ้ ขณะทวี่ ัตถุเคลื่อนที่ 1.3.3 ปัจจัยท่มี ผี ลตอ่ แรงเสยี ดทาน 1) น้าหนักของวัตถุ คือวัตถุท่ีมีน้าหนักกดทับลงบนพื้นผิวมากจะมีแรง เสยี ดทานมากกวา่ วัตถุทีม่ นี า้ หนักกดทับลงบนพืน้ ผวิ น้อย 2) พ้ืนผวิ สัมผัส ผิวสัมผัสที่เรียบจะเกิดแรงเสียดทานน้อยกวา่ ผิวสัมผัส ทขี่ รขุ ระ

61 1.3.4 ประโยชน์ และโทษของแรงเสยี ดทาน แรงเสยี ดทานทาให้วัตถุทกี่ าลงั เคลอ่ื นท่ี หยดุ หรอื เคลอื่ นทช่ี ้าลง เช่น - ระบบเบรกปอ้ งกนั การเกิดอุบตั ิเหตทุ างรถยนต์ - รองเท้าปอ้ งกันการหกลม้ โทษของแรงเสียดทาน ได้แก่ แรงที่ฉุดรั้งไม่ให้วัตถุเคลื่อนท่ี หรือ เคล่อื นทไี่ ด้ช้า เชน่ - ถ้าล้อรถยนต์กับพ้ืนถนนถ้ามีแรงเสียดทานมากรถยนต์จะแล่นช้า ตอ้ งใชน้ า้ มันเชอื้ เพลงิ มากข้ึน เพ่อื ให้รถยนตม์ พี ลังงานมากพอท่จี ะเอาชนะแรงเสียดทาน - การเคล่อื นตขู้ นาดใหญ่ ถา้ ใชว้ ิธีผลักตปู้ รากฏวา่ ต้เู คล่ือนทย่ี ากเพราะ เกดิ แรงเสยี ดทานจะต้องออกแรงผลกั มากขน้ึ หรือลดแรงเสียดทาน โดยใชผ้ า้ รองขาตู้เพื่อลดแรง เสียดทาน 1.4 แรงลอยตวั 1.4.1 ความหมายของแรงลอยตวั แรงลอยตัว คือ แรงลัพธ์ท่ีของไหลกระทาต่อผิวของวัตถุท่ีจมบางส่วน หรือจมท้ังช้ินวัตถุซ่ึงเปน็ แรงปฏิกิรยิ าโต้ตอบในทิศทางข้ึนเพ่อื ให้เกิดความสมดุลกับการท่ีวตั ถุมี น้าหนักพยายามจมลงอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลก ขนาดของแรงลอยตัวมีค่าเท่ากับ นา้ หนกั ของของไหลท่ีมีปริมาตรเท่ากบั วัตถสุ ว่ นท่ีจม ซง่ึ สามารถพิสูจน์ได้โดยพิจารณาวัตถุท่จี ม ในของไหล “แรงลอยตวั จะเท่ากบั น้าหนกั ของของเหลวทีถ่ กู แทนที่” 1.4.2 ปัจจัยที่เกีย่ วข้องกับแรงลอยตวั ไดแ้ ก่ 1) ชนิดของวัตถุ วัตถุจะมีความหนาแน่นแตกต่างกันออกไปย่ิงวัตถุมี ความหนาแนน่ มาก ก็ยิง่ จมลงไปในของเหลวมากยงิ่ ขนึ้ 2) ชนิดของของเหลว ยิ่งของเหลวมีความหนาแน่นมาก ก็จะทาให้แรง ลอยตัวมขี นาดมากข้นึ ด้วย 3) ขนาดของวัตถุ จะส่งผลต่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว เมื่อ ปริมาตรทจี่ มลงไปในของเหลวมาก ก็จะทาใหแ้ รงลอยตัวมขี นาดมากขึน้ อีกดว้ ย

62 1.4.3 ประโยชน์ของแรงลอยตัว - ใชใ้ นการประกอบเรือไมใ่ หจ้ มน้า - ใชท้ าชูชพี ในการชว่ ยเหลือผปู้ ระสบภัยทางน้า - ใชท้ าเครอื่ งมอื วดั ความหนาแนน่ ของวัตถุ 1.5 แรงดึงดูด 1.5.1 ความหมายของแรงดงึ ดดู แรงดงึ ดูด หรอื แรงโน้มถ่วง (Gravity) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาตซิ ่งึ ทา ให้วัตถุกายภาพท้ังหมดดึงดูดเข้าหากัน ความโน้มถ่วงทาให้วัตถุกายภาพมีน้าหนักและทาให้ วัตถุตกสู่พ้ืนเม่ือปล่อย แรงโน้มถ่วงเป็นหน่ึงในส่ีแรงหลัก ซ่ึงประกอบด้วย แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และ แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม ในจานวนแรงทั้งสี่ แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยท่ีสุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงท่ีเราไม่สามารถรับรู้ได้มาก นกั เพราะความเบาบางของแรงท่ีกระทาต่อเรา แตก่ ็เปน็ แรงเดยี วท่ียึดเหนี่ยวเราไว้กบั พ้ืนโลก 1.5.2 กฎของแรงดึงดูด นิวตันได้ค้นพบทฤษฎีโดยบังเอิญ เหตุการณ์เกิดข้ึนในวันหน่ึงขณะที่ นิวตันกาลังน่ังดูดวงจันทร์ แล้วก็เกิดความสงสัยว่าทาไมดวงจันทร์จึงต้องหมุนรอบโลก ในระหว่างท่ีเขากาลังน่ังมองดวงจันทร์อยู่เพลิน ๆ ก็ได้ยนิ เสียงแอปเปิลตกลงพ้นื เมื่อนิวตนั เห็น เชน่ นัน้ กใ็ ห้ เกดิ ความสงสัยวา่ ทาไมวัตถตุ ่าง ๆ จึงต้องตกลงสพู่ ้ืนดนิ เสมอทาไมไมล่ อยขึ้นฟา้ บา้ ง ซึ่งนิวตันคิดว่าต้องมีแรงอะไรสักอย่างที่ทาให้แอปเปิลตกลงพื้นดิน จากความสงสัยข้อนี้เอง นิวตันจึงเรม่ิ การทดลองเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของโลก การทดลองครั้งแรกของนิวตัน คือ การนา ก้อนหินมาผูกเชือก จากน้ันก็แกว่งไปรอบ ๆ ตัว นิวตันสรุปจากการทดลองครั้งนี้ว่าเชือกเป็น ตัวการสาคัญที่ทาให้ก้อนหินแกว่งไปมารอบ ๆ ไม่หลุดลอยไป ดังนั้นสาเหตุที่โลก ดาวเคราะห์ ตอ้ งหมุนรอบดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ต้องหมุนรอบโลก ต้องเกิดจากแรงดงึ ดูดที่ดวงอาทิตย์ท่ี มีต่อโลก และดาวเคราะห์ และแรงดึงดูดของโลกที่ส่งผลต่อดวงจันทร์ รวมถึงสาเหตุที่แอปเปิล ตกลงพนื้ ดินดว้ ยก็เกิดจากแรงดงึ ดดู ของโลก นิวตันจึงสรุปว่า เม่ือแรงถูกกระทากับวัตถุหน่ึง วัตถุน้ันสามารถได้รับ ผลกระทบ 3 ประเภท ดังน้ี 1) วัตถทุ ีอ่ ยนู่ ิ่งอาจเรมิ่ เคล่อื นที่ 2) ความเรว็ ของวัตถทุ ี่กาลงั เคลอื่ นที่อยเู่ ปลีย่ นแปลงไป

63 3) ทิศทางการเคล่อื นทข่ี องวตั ถุอาจเปลยี่ นแปลงไป กฎการเคล่อื นทข่ี องนิวตนั มีดว้ ยกัน 3 ข้อ 1) วัตถุจะหยุดน่ิงหรือเคล่ือนท่ีด้วยความเร็วและทิศทางคงที่ได้ ตอ่ เน่อื งเมื่อผลรวมของแรง (แรงลพั ธ์) ที่กระทาต่อวตั ถเุ ท่ากับศูนย์ 2) เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทาต่อวัตถุ จะทาให้วัตถุท่ีมีมวล เกดิ การเคลือ่ นทีด่ ้วยความเร่ง โดยขนาดของแรงจะเทา่ กับมวลคณู ความเร่ง 3) ทุกแรงกิริยาย่อมมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงกัน ขา้ มเสมอ 1.5.3 ประโยชน์ของแรงดึงดดู แรงดงึ ดูดมที ้ังประโยชนโ์ ดยตรงและประโยชนโ์ ดยออ้ ม เช่น 1) แรงดึงดดู ของโลกทาให้วัตถุต่าง ๆ บนพื้นโลกไม่หลุดลอยออกไป จากโลก โดยเฉพาะบรรยากาศท่ีห่อหุ้มโลกไม่ให้ลอยไปในอวกาศ จึงทาให้มนุษย์ดารงชีวิตอยู่ ได้ 2) แรงดึงดูดของโลกทาให้น้าฝนตกลงสู่พื้นดิน ให้ความชุ่มช่ืนแก่ สิง่ มชี วี ติ บนพื้นโลก 3) แรงดึงดูดของโลกทาให้น้าไหลลงจากท่ีสูงลงสู่ท่ีต่า ทาให้เกิด น้าตก น้าในแม่น้าไหลลงทะเล คนเราก็อาศัยประโยชน์จากการไหลของน้าอย่างมากมาย เช่น การสร้างเข่ือนแปลงพลงั งานน้ามาเป็นพลังงานไฟฟ้า เป็นตน้ 1.6 แรงดนั 1.6.1 ความหมายของแรงดัน แรงดันหรือความดัน (Pressure) เป็นปริมาณชนิดหนึ่งในทางฟิสิกส์ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างแรงท่ีกระทาต้ังฉากซึ่งทาโดยของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ต่อพ้ืนท่ี ของสารใด ๆ (ของแขง็ ของเหลว หรือก๊าซ) 1.6.2 ชนดิ ของแรงดนั 1) ความดันอากาศ ความดันบรรยากาศ หรือความกดอากาศ เป็น ความกดดันอยู่จุดใดหน่ึงของช้ันบรรยากาศของโลก โดยท่ัวไปความกดอากาศจะประมาณ เท่ากับความกดดันท่ีเกิดข้ึนย้อนน้าหนักของอากาศอยู่บนจุดนั้น ๆ ซ่ึงหมายความว่า จุดท่ีมี

64 ความกดอากาศต่าจะมีอากาศที่มีมวลสารต่ากว่าจะอยู่ข้างบนมัน ด้วยเหตุผลแบบเดียวกัน ความกดอากาศจะตา่ ลงเม่อื ระดบั ความสูงเพ่มิ ขนึ้ 2) ความดันไอ คือ ความดันของไอ (ไอนี้เกิดจากโมเลกุลหรืออะตอม หนีจากของเหลวหรือของแข็ง) ท่ีอุณหภูมิกาหนดสาหรับสารเฉพาะ มีความดันที่ซึ่งไอของสาร นั้นอยู่ในจดุ สมดลุ กับสถานะทเ่ี ปน็ ของเหลว หรอื ของแขง็ ของมนั 3) แรงดันของของไหล คือ อัตราส่วนของแรงที่กระทาต่อวัตถุต่อ หน่วยพ้ืนทีท่ ส่ี ัมผัสกับของไหล 4) แรงดันของของเหลว ความดันของของเหลวจะขึ้นอยู่กับระดับ ความลึกและความหนาแนน่ เช่น เม่อื ผ้ทู ี่วา่ ยนา้ ดานา้ ลงไปกน้ สระน้า ความดันก็คือน้าหนกั ของ น้าท่ีอยู่เหนือผู้ดาน้าทั้งหมด ย่ิงดาลึกเท่าไรก็ยิ่งมีความดันมากเท่านั้น และหากเปลี่ยนจากน้า กลายเปน็ ของเหลวทม่ี ีความหนาแน่นมากกว่า เช่น นา้ ทะเล ความดนั กจ็ ะเพิ่มมากขึ้น 1.6.3 ประโยชน์ของแรงดัน - ใช้คานวณ ความสูงของชั้นบรรยากาศ และวัดความลึกของ ระดบั นา้ ทะเล - ใช้ในทางกลศาสตรใ์ นระบบไฮโดรลิค ของเครือ่ งมือชนิดต่าง ๆ - ใช้ในการผลติ กระแสไฟฟ้าด้วยพลงั น้า - ใช้ในอุตสาหกรรม และธุรกจิ การบิน - กาลกั นา้ ฯลฯ SC110001 แรงและการเคลื่อนทีข่ องแรง

65 เร่ืองที่ 2 พลังงานในชวี ติ ประจาวัน และการอนรุ กั ษ์พลังงาน 2.1 ความหมายของพลงั งาน พลังงาน คือ ส่ิงที่ทาให้สิ่งต่าง ๆ เคล่ือนท่ีได้ ถ้าไม่มีพลังงาน ก็ไม่มีอะไรเกิดข้ึน สิง่ ใดก็ตามทเี่ คลือ่ นไหว เติบโต หรือทางานในทางใดทางหนึ่ง ย่อมมีพลงั งาน พลังงานสามารถเปล่ียนแปลงได้ แต่ไม่สามารถถูกทาลายได้ เพียงแต่ถูกเปลี่ยน จากรปู หนึง่ ไปอีกรปู หนง่ึ พลงั งานสามารถถูกใชไ้ ด้แตจ่ ะใชใ้ ห้หมดไปไม่ได้ แหล่งพลงั งานมีอย่หู ลายชนิดทส่ี ามารถทาให้โลกเราเกิดการทางาน แหลง่ ตน้ ตอ ของพลังงานท่ีใช้ทางานในชีวิตประจาวันส่วนใหญ่ก็ล้วนมาจากพลังงานอันมหาศาลท่ีแผ่จาก ดวงอาทิตยม์ าสู่โลกเรานี่เอง พลังงานจากดวงอาทติ ย์น้นี อกจากจากจะสามารถใช้ประโยชนจ์ าก แสงและความร้อนในการทางานโดยตรง เช่น การให้แสงสว่าง การให้ความร้อนความอบอุ่น การตากแห้งต่าง ๆ แล้วกย็ ังก่อใหเ้ กิดแหล่งพลงั งานอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น • พลงั งานลม ในรูปของพลงั งานจลนข์ องลม • พลงั งานน้า ในรูปของพลังงานศักยข์ องน้าฝนทตี่ กลงมา และถูกกกั เกบ็ ไว้ในท่ี สูง • พลังงานมหาสมุทร ในรูปของพลงั งานจลนข์ องคล่ืนและกระแสน้าและ พลังงานความรอ้ นในน้าของมหาสมุทร • พลงั งานชวี มวล ในรูปของพลังงานเคมขี องชวี มวล • พลงั งานฟอสซลิ ในรปู ของพลงั งานเคมีของถ่านหิน น้ามนั และก๊าซธรรมชาติ 2.2 การใชพ้ ลงั งานเชงิ อนุรกั ษ์ การอนุรักษ์พลงั งานหรือการใชพ้ ลงั งานเชิงอนุรักษ์ทีส่ าคญั ได้แก่ 1) การใช้พลังงานอย่างประหยัดและคุ้มค่าโดยการสร้างค่านิยมและจิตใต้ สานึกการใชพ้ ลังงาน 2) การใช้พลังงานอย่างรู้คุณค่าจะต้องมีการวางแผนและควบคุมการใช้ อย่างเต็มประสิทธิภาพและเกิดประโยชน์สูงสุดมีการลดการสูญเสียพลังงานทุกขั้นตอน มีการตรวจสอบและดูแลการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าตลอดเวลา เพื่อลดการรั่วไหลของพลังงาน เป็นตน้ 3) การใช้พลังงานทดแทนโดยเฉพาะพลังงานท่ีได้จากธรรมชาติ เช่น พลังงาน แสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้า และอ่นื ๆ

66 4) การเลือกใช้เคร่ืองมือและอุปกรณ์ท่ีมีประสิทธิภาพสูง เช่น เคร่ืองใช้ไฟฟ้า เบอร์ 5 หลอดผอมประหยดั ไฟ เปน็ ต้น 5) การเพ่ิมประสิทธิภาพเชื้อเพลิง เช่น การเปล่ียนแปลงโครงสร้างทาให้ เชอื้ เพลิงใหพ้ ลังงานไดม้ ากขนึ้ 6) การหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่ โดยการนาวัสดุท่ีชารุดนามาซ่อมใช้ใหม่ การลดการทง้ิ ขยะที่ไม่จาเป็นหรือการหมนุ เวียนกลบั มาผลติ ใหม่ (Recycle) ตัวอย่างวิธีการใช้พลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งท่ีเกิดจาก การเคล่ือนทข่ี องอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถเปลี่ยนไปเป็นพลงั งานอีกรูปแบบหน่ึงได้ และเน่ืองจาก เป็นพลังงานท่ีเปล่ียนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้อย่างสะดวก จึงมีการใช้กันอย่างมากมายและ มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงมีความจาเป็นอย่างยิ่งท่ีจะต้องช่วยกันอนุรักษ์และประหยัด พลังงาน ดังนี้ 1) ปิดสวิตชไ์ ฟ และเครือ่ งใชไ้ ฟฟ้าทกุ ชนดิ เมื่อเลิกใช้งาน 2) เลือกซื้อเครอ่ื งใช้ไฟฟ้าทไี่ ดม้ าตรฐาน ดูฉลากแสดงประสทิ ธิภาพใหแ้ น่ใจ ทุกครั้งก่อนตดั สินใจ 3) ปิดเคร่อื งปรับอากาศทุกคร้ังทีจ่ ะไม่อย่ใู นหอ้ งเกิน 1 ช่ัวโมง 4) หม่ันทาความสะอาดแผ่นกรองอากาศของเครอ่ื งปรับอากาศบ่อย ๆ เพื่อ ลดการเปลอื งไฟในการทางานของเคร่ืองปรับอากาศ 5) ตั้งอุณหภูมิเคร่ืองปรับอากาศที่ 25 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ กาลังสบาย อุณหภูมทิ ีเ่ พิ่มขึ้น 1 องศา ตอ้ งใชพ้ ลงั งานเพิ่มขึ้นร้อยละ 5 6) ไม่ควรปลอ่ ยใหม้ ีความเย็นรั่วไหลจากหอ้ งท่ีติดต้ังเคร่อื งปรับอากาศ 7) ลดและหลีกเล่ียงการเก็บเอกสาร หรือวัสดุอ่ืนใดที่ไม่จาเป็นต้องใช้งาน ในห้องที่มีเคร่ืองปรับอากาศ เพื่อลดการสูญเสีย และใช้พลังงานในการปรับอากาศภายใน อาคาร 8) ติดตั้งฉนวนกันความร้อนโดยรอบห้องที่มีการปรับอากาศ เพื่อลด การสูญเสียพลงั งานจากการถา่ ยเทความร้อนเขา้ ภายในอาคาร 9) ควรปลูกต้นไม้รอบ ๆ อาคาร เพราะต้นไม้ขนาดใหญ่ 1 ต้นให้ความเย็น เทา่ กบั เครอื่ งปรบั อากาศ 1 ตัน หรอื ให้ความเยน็ ประมาณ 12,000 บีทยี ู

67 10) เลือกซื้อพัดลมท่ีมีเคร่ืองหมายมาตรฐานรับรอง เพราะพัดลมที่ไม่ได้ คุณภาพ มักเสียง่าย และกนิ กระแสไฟฟา้ มาก 11) หากอากาศไมร่ ้อนเกนิ ไป ควรเปิดพัดลมแทนเครอ่ื งปรบั อากาศ 12) ใช้หลอดไฟประหยัดพลงั งาน ใช้หลอดผอมจอมประหยดั แทนหลอดอว้ น ใช้หลอดตะเกยี บแทนหลอดไส้ หรอื ใชห้ ลอดคอมแพคท์ฟลูออเรสเซนต์ 13) ควรใชบ้ ลั ลาสต์ประหยัดไฟ หรอื บัลลาสตอ์ ิเล็กทรอนกิ ส์คู่กับหลอดผอม จอมประหยัดจะชว่ ยเพม่ิ ประสทิ ธภิ าพในการประหยัดไฟได้อกี มาก 14) ควรใช้โคมไฟแบบมีแผ่นสะท้อนแสงในห้องต่าง ๆ เพ่ือช่วยให้แสงสว่าง จากหลอดไฟ กระจายไดอ้ ยา่ งเต็มประสิทธภิ าพ 15) หมั่นทาความสะอาดหลอดไฟที่บ้าน เพราะจะช่วยเพิ่มแสงสว่างโดยไม่ ต้องใชพ้ ลังงานมากข้นึ ควรทาอย่างน้อย 4 ครง้ั ตอ่ ปี 16) ควรใช้สีอ่อนตกแต่งอาคาร ทาผนังนอกอาคารเพ่ือการสะท้อนแสงที่ดี และทาภายในอาคารเพือ่ ทาให้หอ้ งสว่างไดม้ ากกวา่ 17) ใชแ้ สงสวา่ งจากธรรมชาตใิ หม้ ากท่สี ุด 18) ปดิ ตูเ้ ยน็ ให้สนิท ทาความสะอาดภายในต้เู ย็น และแผ่นระบายความร้อน หลังตูเ้ ย็นสม่าเสมอ 19) ไม่ควรพรมน้าจนแฉะเวลารีดผ้า เพราะต้องใช้ความร้อนในการรีดมาก ขึน้ 20) ดึงปลั๊กออกก่อนการรีดเส้ือผ้าเสร็จ เพราะความร้อนที่เหลือในเตารีด ยังสามารถรีดตอ่ ได้ 21) เสียบปล๊ักครัง้ เดียว ต้องรีดเส้ือให้เสร็จ ไม่ควรเสียบและถอดปลั๊กเตารีด บ่อย ๆ 22) ปิดโทรทัศน์ทันทีเมื่อไม่มีคนดู เพราะการเปิดท้ิงไว้โดยไม่มีคนดู เป็น การสิ้นเปลืองไฟฟ้า 23) ใชเ้ ตาก๊าซหุงตม้ อาหาร ประหยัดกวา่ ใชเ้ ตาไฟฟ้า 24) อย่าเสียบปลกั๊ หม้อหุงขา้ วไว้ เพราะระบบอุ่นจะทางานตลอดเวลา ทาให้ สน้ิ เปลอื งไฟเกนิ ความจาเปน็

68 25) กาตม้ นา้ ไฟฟา้ ต้องดึงปลกั๊ ออกทันทเี มื่อน้าเดือด อย่าเสยี บไฟไว้เมื่อไม่มี คน 26) แยกสวิตช์ไฟออกจากกัน ให้สามารถเปิดปิดได้เฉพาะจุด ไม่ใช้ปุ่มเดียว เปดิ ปดิ ทัง้ ชน้ั 27) ทาใหเ้ กดิ การส้ินเปลอื งและสูญเปลา่ 28) การติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่ต้องมีการปล่อยความร้อน เช่น กาต้มน้า หมอ้ หงุ ตม้ ไวใ้ นหอ้ งทม่ี เี ครอ่ื งปรบั อากาศ 29) ซ่อมบารุงอุปกรณ์ไฟฟ้าให้อยู่ในสภาพท่ีใช้งานได้ และหม่ันทาความสะอาด เคร่อื งใช้ไฟฟ้าอย่เู สมอ จะทาใหล้ ดการสิน้ เปลืองไฟได้ 2.3 คุณสมบัติของแสง และปรากฏการณ์ธรรมชาตขิ องแสง 2.3.1 คณุ สมบัตขิ องแสง แสงมคี ณุ สมบัตสิ าคญั 3 ประการ คอื 1) การสะท้อนของแสง รังสีของแสงจะสะท้อนเม่ือตกกระทบผิววัตถุ เรานามาใชป้ ระโยชน์ เป็นกระจกเงา กระจกมองหลังรถยนต์ เปน็ ต้น 2) การหักเหของแสง รังสีของแสงจะหักเหเม่ือผ่านตัวกลางที่แสงผ่าน เรานามาใชป้ ระโยชนโ์ ดยการทาแวน่ ตา กล้องสอ่ งทางไกล กลอ้ งถ่ายรูป เป็นตน้ 3) การแทรกสอดของแสง หมายถึง การที่รังสีต้ังแต่ 2 รังสีขึ้นไปมา รวมตวั ในทิศทางเดียวกัน หรอื ทิศทางตรงขา้ มกัน ตามแต่สถานการณ์ เรานามาใช้ประโยชน์ใน การทาเครือ่ งฉายภาพตา่ ง ๆ และระบบแสง สี เสียง เป็นต้น 2.3.2 ปรากฏการณ์ธรรมชาติของแสง 1) มิราจ (Mirage) เป็นปรากฏการณ์เกิดภาพลวงตา ซ่ึง บางครั้งใน วันที่อากาศ เราอาจจะมองเห็นสิ่งท่ีเหมือนกับสระน้าบนถนน ท่ีเป็นเช่นน้ันเพราะว่ามีแถบ อากาศร้อนใกล้ถนนท่ีร้อน และแถบอากาศที่เย็นกว่า (มีความหนาแน่นมากกว่า) อยู่ข้างบน รงั สีของแสงจึงค่อย ๆ หักเหมากข้ึน เข้าสู่แนวระดับ จนในที่สุดมนั จะมาถึงแถบอากาศร้อนใกล้ พื้นถนนทมี่ ุมกว้างกว่ามุมวิกฤต จึงเกิดการสะท้อนกลับหมดน่นั เอง 2) รุ้งกินน้า (Rainbow) เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่มักเกิดตอน หลังฝนตกใหม่ ย่ิงเฉพาะมีแดดออกด้วย ซ่ึงปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดจากแสงแดดจากดวง อาทิตย์ท่ีส่องลงมากระทบกับหยดน้าฝนหรือละอองน้า แล้วจะเกิดการหักเหและการสะท้อน

69 กลับหมดของแสงทาให้เกิดเป็นแถบสีบนท้องฟ้า โดยการหักเหของแสงในหยดน้านั้นจะแยก สเปกตรมั ของแสงขาวจากแสงแดดออกเปน็ แถบสตี า่ ง ๆ 2.4 คณุ สมบัตขิ องเสยี ง และการป้องกันมลภาวะของเสยี ง 2.4.1 คุณสมบตั ิของเสยี ง เสียงเกิดขึ้นจากการส่ันสะเทือนของวัตถุ ขึ้นอยู่กับความแรงของ การสั่นสะเทือน อยู่ในรูปคลื่นเสียง เคล่ือนที่ผ่านตัวกลางชนิดต่าง ๆ ได้ด้วยความเร็วที่ ไม่เทา่ กนั เนื่องจากเสียงมลี กั ษณะเปน็ คลื่นจึงมสี มบตั ิเหมือนคลน่ื ทกุ ประการคือ 1) การสะท้อนของเสียง เสียงมีการสะท้อนเหมือนกับคล่ืน เป็นไป ตามกฎการสะทอ้ น โดยทเ่ี มื่อเสยี งเคล่ือนที่จากตัวกลางท่มี คี วามหนาแน่นนอ้ ยไปยังตัวกลางที่มี ความหนาแน่นมากจะมกี ารสะทอ้ นของคล่ืนเสยี งเกดิ ขน้ึ 2) การหักเห การหักเหของคลื่นเสียงคือการเปลี่ยนทิศทาง การเคล่ือนท่ีของคลื่นเสียง เม่ือคล่ืนเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่งท่ีมี ความหนาแน่นตา่ งกัน 3) การแทรกสอด คือ ปรากฎการณ์ที่คล่ืนเสียง 2 ขบวนเคลื่อนท่ีเข้า มาในตัวกลางเดียวกันเกิดการรวมคลื่นกันขึ้นทาให้เกิดการเสริมกันและหักล้างกัน ตาแหน่งท่ี เสรมิ กนั ก็จะเกดิ เสยี งดัง แตถ่ า้ ตาแหน่งหกั ล้างกนั เสียงก็จะลดลง 2.4.2 การปอ้ งกันมลภาวะของเสยี ง มลภาวะทางเสียง เป็นสภาวะท่ีมีการก่อให้เกิดเสียงท่ีมีการรบกวน อาจมาจากแหล่งกาเนิดเสียงต่าง ๆ ทั้งจากมนุษย์, สัตว์ หรือเคร่ืองจักรต่าง ๆ โดยหากเกิน 85 เดซเิ บล จะเปน็ อันตรายต่อหู มลภาวะทางเสียงทั้งภายในและภายนอกอาคารมีหลายชนิด อาทิ เสียง เตือนภัยจากรถ เสียงไซเรนสัญญาณฉุกเฉิน อุปกรณ์เครื่องกล พลุ ฮอร์นบีบอัดอากาศ เครื่องเจาะถนน เสียงสุนขั เห่า เครอ่ื งใช้ไฟฟ้า การแสดงแสงสีเสียง ระบบเสียงเพอ่ื ความบันเทิง เสียงตะโกนจากมนษุ ย์ เป็นต้น

70 ผลกระทบจากภาวะมลพษิ ทางเสียง 1. ผลกระทบตอ่ การได้ยิน คือ  หูหนวกทันที เกิดข้ึนจากการท่ีอยู่ในบริเวณที่มีเสียงดังเกิน 120 เดซิเบล  หูอ้ือชั่วคราว เกิดขึ้นเม่ืออยู่ในที่มีระดับเสียงดังต้ังแต่ 80 เดซิเบล ขน้ึ ไปในเวลาไม่นานนัก  หูอื้อถาวร เกิดข้ึนเม่ืออยู่ในบริเวณท่ีมีระดับความดังมากเป็น เวลานาน ๆ 2. ด้านสรีระวิทยา เช่น ผลกระทบต่อระบบการหมุนเวียนของเลือด ตอ่ มไรท้ ่อ อวัยวะสืบพันธุ์ ระบบประสาท และความผิดปกติของระบบการหดและบีบลาไสใ้ หญ่ เปน็ ต้น 3. ด้านจติ วิทยา เชน่ สร้างความราคาญ สง่ ผลต่อการนอนหลบั พักผอ่ น ผลตอ่ การทางานและการเรยี นรู้ รบกวนการสนทนาและการบนั เทงิ 4. ด้านสงั คม กระทบตอ่ การสรา้ งมนุษยสัมพนั ธ์ท่ดี ี ทาให้ขาดความสงบ 5. ด้านเศรษฐกิจ มีผลผลิตต่าเน่ืองจากประสิทธิภาพการทางานลดลง เสียค่าใชจ้ ่ายในการควบคมุ เสียง . 6. ด้านสิ่งแวดล้อม เสียงดังมีผลต่อการดารงชีวิตของสัตว์ เช่น ทาให้ สัตว์ตกใจและอพยพหนี การป้องกันมลภาวะของเสียงท่ีดีท่ีสุด คือ การหลีกเลี่ยงการอยู่ในแหล่ง ที่เสียงดังเป็นเวลานาน ๆ แต่หากถ้าจาเป็นต้องอยู่หรือต้องทางานที่เกี่ยวข้องกับเสียงดัง มาก ๆ ควรใช้อุปกรณ์ป้องกันหู เช่น ที่ครอบหู ท่ีอุดหู เพ่ือลดอันตรายจากความดัง ของเสยี ง 2.5 พลังงานทดแทนในชวี ติ ประจาวัน 2.5.1 ความหมายของพลังงานทดแทน พลังงานทดแทน คือ พลังงานที่ใช้แทนน้ามันเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นพลังงาน หลกั ท่ใี ช้กันอยู่ท่ัวไปในปัจจบุ นั พลังงานทดแทนเรยี กอีกอยา่ งหนง่ึ วา่ พลงั งานทางเลือก

71 2.5.2 ชนดิ และสมบตั ิของพลงั งานทดแทน พลังงานทดแทนแบ่งออกเปน็ 2 ประเภท คือ 1) พลังงานทดแทนจากแหล่งที่ใช้แล้วหมดไป เช่น ถ่านหิน ก๊าซ ธรรมชาติ หินน้ามนั 2) พลังงานทดแทนที่สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เช่น พลังงาน แสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล น้า โดยพลังงานทดแทนที่สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก ถูกมองเป็น พลังงานทางเลือกที่ได้รับความสนใจในการศึกษาค้นคว้า และเหมาะสมที่จะนามาใช้เป็นอย่าง ยิง่ เนอื่ งจากสามารถชว่ ยแก้ไขปัญหาการขาดแคลนแหล่งพลังงานในอนาคต และช่วยลดปัญหา ดา้ นมลพิษที่เกดิ จากการใชพ้ ลงั งานในปจั จุบนั พลงั งานทดแทนทส่ี ามารถหมุนเวยี นมาใช้ได้อีกที่นิยมใชใ้ นปัจจบุ นั ได้แก่  พลังงานน้า มนุษย์สร้างเขื่อนที่กักเก็บน้าไว้ในที่สูง ปล่อยให้น้าไหลงมาตามท่อ เข้าสู่เครื่องกังหันน้า ผลักดันใบพัดให้กังหันน้าหมุนเพลาของเคร่ืองกังหันน้า ท่ีต่อเข้ากับเพลา ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้าท่ีจะหมุนตาม เกิดการเหนี่ยวนาขึ้นในเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า ทาให้เกิด พลังงานไฟฟ้า การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้า อาจจะผลิตจากเข่ือนขนาดใหญ่ เข่ือน ขนาดกลาง หรอื เขือ่ นขนาดเล็ก เพ่ือผลิตกระแสไฟฟ้า  พลังงานแสงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานความร้อน และแสงสว่างท่ี ใหญ่ที่สุด สาหรับประเทศไทยซึ่งเป็นประเทศท่ีต้ังอยู่ในเขตใกล้เส้นศูนย์สูตร หรือเส้นแบ่งคร่ึง โลก ได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างสูง สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ท่ีสอดส่องลงมาบน พ้ืนท่ีได้ การนาพลังงานแสงอาทติ ย์มาใช้ทาได้สองลกั ษณะ คือ 1) กระบวนการเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเม่ือแสงอาทิตย์ตกกระทบลงมา บนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์จะทาหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็น พลังงานไฟฟ้า เพ่อื นาไปใชก้ บั อุปกรณเ์ คร่อื งใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ 2) กระบวนการเปล่ียนรูปเป็นพลังงานความร้อน โดยให้แสงอาทิตย์ส่องผ่านแผ่น รบั แสงมาตกกระทบยังพื้นสีดา ทาให้เกิดความร้อนเพ่ิมมากข้ึนเหนือบริเวณพื้น เราสามารถนา พลังงานความร้อนท่ีได้ไปใช้ประโยชน์ในลักษณะต่าง ๆ อาทิ นาไปใช้ผลิตน้าร้อน กล่ันน้า อบแห้งพืชผลทางการเกษตร

72  พลังงานชีวมวล ชีวมวล คือ ส่ิงท่ีได้มาจากส่ิงมีชีวิต เช่น ต้นไม้ อ้อย ถ่าน ฟืน แกลบ วชั พืชตา่ ง ๆ หรือแม้กระทั่งขยะและมูลสตั ว์ การนาชวี มวลมาใช้เปน็ พลังงานนน้ั สามารถ ทาได้ 2 ลกั ษณะ คือ 1) กระบวนการที่ให้ความร้อน เช่น การนาถ่านไม้ หรือฟืน เพ่ือให้เกิดความร้อน สาหรับนาไปใช้เพื่อประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ซ่ึงได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีดังนี้ การพัฒนาและ ผลิตเตาทีใ่ ชก้ ันอยู่ทั่วไปให้เป็นเตาประสิทธิภาพสูง (เตาซูเปอร์อังโล่) จุดไฟติดเร็ว ให้ความร้อน สูง มีควันน้อย ประหยัดเชื้อเพลิง และพัฒนาเตาประสิทธิภาพสูงสาหรับอุตสาหกรรมชนบท ขนาดเล็ก ส่วนด้านเช้ือเพลิงน้ันได้คิดค้น และผลิตก้อนอัดชีวภาพ หรือเชื้อเพลิงเขียว โดยนา พืชหรอื วัชพืชมาสับแล้วอัดแท่งตากแดด และอบให้แห้ง ก้อนอัดชวี มวลที่ได้จะจุดติดไฟงา่ ย ให้ ความรอ้ นสงู นอกจากนี้ ยังได้นาผลผลิต หรือผลพลอยได้ของพืชจาพวกแป้งและน้าตาล เช่น ข้าว ข้าวโพด อ้อย กากน้าตาล มาผลิตเอทธิลแอลกอฮอล์ รวมท้ังนามันสาปะหลังมาเผาโดย ควบคุมความร้อน เพ่ือให้ได้ก๊าซชีวมวล เพอื่ นาไปใช้เป็นเชอื้ เพลงิ ต่อไป 2) กระบวนการทางชีวภาพ เป็นการนามูลสัตว์ขยะน้าเสียมาหมักในที่ที่ไม่มีอากาศ ปล่อยให้เกิดกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ ซ่ึงจะได้ก๊าซชีวภาพสาหรับเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ กับเตาหุงตม้ ตะเกยี ง เครอ่ื งยนต์ หรอื เครอ่ื งกาเนดิ ไฟฟา้  พลังงานลม ลมเป็นพลังงานที่มีอยู่ทั่วไปไม่มีวันหมด เราได้นาพลังงานจาก กระแสลมมาใช้ในการหมุนกังหันลมสูบน้า ในประเทศไทยได้มีการศึกษาและพัฒนาการนา กังหันลมมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในหลายพ้ืนที่ บางแห่งได้นากังหันลมมาใช้ผลิต กระแสไฟฟ้ารว่ มกบั การผลติ กระแสไฟฟา้ จากพลงั งานแสงอาทติ ย์ SC111001 พลังงานในชีวิตประจาวันและการอนรุ ักษ์พลังงาน

73 แบบฝึกหัดที่ 1 ตอนท่ี 1 ให้ผู้เรียนเลอื กคาตอบท่ถี กู ต้องที่สดุ เพยี งข้อเดยี ว 1. ขอ้ ใดเปน็ การตา้ นแรงดึงดดู ของโลก ก. ปืนขึน้ เขา ข. เดินลงบนั ได ค. กอ้ นหินค่อย ๆ จมลงในน้า ง. ลกู บอลกลิ้งลงเนิน 2. เหตกุ ารณ์ใดไม่เกี่ยวขอ้ งกับแรงโน้มถ่วง ก. ขันลอยนา้ ข. นา้ ไหลลงคลอง ค. ชงิ ชา้ แกว่งไปมา ง. มะม่วงหล่นจากตน้ 3. การกระทาในข้อใดทช่ี ่วยประหยัดพลงั งานไฟฟ้า ก. นดิ ใชร้ ีโมทปดิ -เปดิ โทรทัศน์ ข. หน่อยเปิดพัดลมระดับแรงสดุ ค. หนยุ่ ปดิ สวติ ช์ไฟเม่ือออกจากห้อง ง. โหน่งเปดิ วิทยุเบา ๆ เป็นเพื่อนแกเ้ หงาขณะอา่ นหนงั สือ 4. สถานการณ์ใดเกิดจากการหักเหของแสง ก. ปาล์ม มองเหน็ หน้าเพอื่ นในกระจกเงา ข. ฝ้าย มองเหน็ หน้าเพื่อนกลับด้านในกระจกนนู ค. ตม๋ิ มองเห็นภาพเพอื่ นยนื กลับหัวในกระจกเว้า ง. ส้ม มองเหน็ เพ่อื นทอ่ี ย่ใู นสระว่ายน้ามีลาตัวสน้ั กว่าความเป็นจรงิ 5. ขอ้ ใดคอื พลังงานทดแทนที่มีปริมาณมากและไม่ทาให้เกดิ มลภาวะ ก. พลังงานนา้ ข. พลงั งานลม ค. พลังงานนวิ เคลียร์ ง. พลงั งานแสงอาทติ ย์ ---------------------------------

74 ตอนที่ 2 จงขีดเครอ่ื งหมาย  ขอ้ ท่ถี กู และขีดเคร่ืองหมาย  หนา้ ข้อท่ีผิด ..............1. บันไดที่ใช้มักจะมียางหุ้มตีนบันไดไว้ เมื่อจะใช้งานเรามักจะนาบันไดพิงไว้ท่ีกาแพง เพอ่ื เพมิ่ แรงเสยี ดทานใหเ้ ล่อื นง่าย ..............2. กีฬาประเภทปนี เขาทจ่ี าเป็นต้องมแี รงเสียดทานมาก ..............3. ลูกปนื ลอ้ ของจักรยานชว่ ยลดแรงเสยี ดทานในขณะทีร่ ถจกั รยานแลน่ อยูบ่ นถนน ..............4. ลวดลายและดอกยางของลอ้ ยางรถยนตท์ ุกประเภทสรา้ งไวเ้ พิ่มความเร็ว ..............5. เมอื่ ยานพาหนะเคล่อื นทีอ่ ย่บู นผิวน้า บนถนน หรือในอากาศจะเกิดแรงเสยี ดทาน ในทศิ ทางเดียวกับการเคล่ือนทขี่ องยานพาหนะ ..............6. เราลากกระสอบใส่ข้าวสารไปบนพ้ืน ค่าของแรงเสียดทานจะมากหรือน้อยข้ึนอยู่ กับพนื้ ที่ผวิ สมั ผัส ..............7. ทกุ แรงกิรยิ ายอ่ มมแี รงปฏิกริ ยิ าทีม่ ขี นาดเท่ากัน แตท่ ิศทางตรงขา้ มกันเสมอเป็น กฎของนวิ ตนั ทีว่ า่ “ทุกแรงปฏกิ ริ ิยาย่อมมแี รงปฏิกิริยาท่ีมขี นาดเทา่ กัน แตท่ ิศทาง ตรงกนั ข้ามเสมอ” ..............8. วตั ถุจะรกั ษาสภาวะอยูน่ งิ่ หรือสภาวะเคลือ่ นที่อยา่ งสมา่ เสมอในแนวเสน้ ตรง นอกจากมีแรงลัพธ์ซึ่งมีค่าไมเ่ ป็นศูนย์มากระทา ..............9. แรงดึงดดู ของโลกทาใหเ้ รากระโดดไดส้ งู ขึ้น ..............10.ผู้เล่นทีมตรงข้ามสง่ บอลมาแลว้ นักศึกษาใช้เทา้ สกดั บอลจะทาให้ลูกบอลเคล่ือนท่ี เร็วขึน้

75 แบบฝึกหัดที่ 2 ตอนท่ี 1 กจิ กรรมเร่อื ง แรงและการเคล่อื นทข่ี องแรง 1. จงศกึ ษารูปต่อไปนแ้ี ละตอบคาถามข้อ ก – ข ก. จากรูปจัดเป็นแรงประเภท............................................................................ ข. ประโยชนข์ องแรงประเภทน้ี .......................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

76 2. จงศกึ ษารปู ตอ่ ไปน้ีและตอบคาถามขอ้ ก – ข ก. จากรปู จัดเป็นแรงประเภท............................................................................ ข. ประโยชน์ของแรงประเภทนี้ .......................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

77 3. จงศกึ ษารปู ตอ่ ไปนแ้ี ละตอบคาถามข้อ ก – ข ก. จากรูปจดั เป็นแรงประเภท............................................................................ ข. ประโยชนข์ องแรงประเภทนี้ ......................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

78 4. จงศกึ ษารูปต่อไปน้แี ละตอบคาถามข้อ ก – ข ก. จากรูปจดั เปน็ แรงประเภท............................................................................ ข. ประโยชน์ของแรงประเภทนี้ ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

79 ตอนที่ 2 กิจกรรมเรอื่ ง พลงั งานในชวี ิตประจาวันและการอนุรักษ์พลังงาน คาชแ้ี จง จงตอบคาถามต่อไปนี้ 1. จงศึกษาขอ้ ความต่อไปนี้ “ไฟฟ้านับว่าเป็นพลังงานที่มีความจาเป็นต่อชีวิตประจาวันของคนเราเป็นอย่างมาก แต่ไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่ทุกวันไม่ได้เกิดจากธรรมชาติหากแต่เกิดจากการสร้างสรรค์ของมนุษย์ มกี ารประดิษฐ์อุปกรณ์เครอื่ งมือสาหรับผลิตกระแสไฟฟ้า ซ่ึงในปัจจุบันจาเป็นตอ้ งหาทรัพยากร ต่าง ๆ นามาใช้เป็นพลังงานในการผลิตไฟฟ้าซ่ึงในแต่ละปีประเทศไทยต้องนาเข้าพลังงานท่ี นามาใช้ผลิตไฟฟ้าในแต่ละปีนับแสนล้านบาท” จากข้อความดังกล่าว นักศึกษาจะมีวิธีใดบ้างที่จะช่วยลดการใช้พลังงานและการใช้ ไฟฟา้ จงบอกวิธมี าอย่างนอ้ ย 10 วธิ ี 1. …………………………………………………………………………………………………………...……. 2. …………………………………………………………………………………………………………...……. 3. …………………………………………………………………………………………………………...……. 4. …………………………………………………………………………………………………………...……. 5. …………………………………………………………………………………………………………...……. 6. …………………………………………………………………………………………………………...……. 7. …………………………………………………………………………………………………………...……. 8. …………………………………………………………………………………………………………...……. 9. …………………………………………………………………………………………………………...……. 10. …………………………………………………………………………………………………………...……. 2. จงอธบิ ายความหมายของพลังงานทดแทนให้เขา้ ใจ ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

80 3. พลังงานทดแทนมีกปี่ ระเภท อะไรบ้าง ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. ประโยชนข์ องพลังงานทดแทนมีอะไรบา้ ง ตอบมาอย่างนอ้ ย 5 ขอ้ ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 5. จงศึกษาข้อความจากสถานการณต์ ่อไปนี้ แล้วตอบคาถามข้อ ก - ค “การใช้พลังงานซ่ึงได้จากทรัพยากรธรรมชาติที่ส่วนใหญ่เป็นพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล หรือพลังงานสิ้นเปลืองย่อมมีผลกระทบต่อส่ิงแวดล้อม ท้ังกระบวนการค้นหาพลังงานและผล จากการนาพลังงานมาใช้อาจจะมีผลในระดับท้องถิ่น ภูมิภาคและระดับโลก ไม่ว่าจะเป็น ผลกระทบในระดับใดล้วนมีผลต่อความเป็นอยู่ของส่ิงมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมทั้งสิ้น ได้แก่ ผลกระทบสภาพภูมิประเทศ ทรัพยากรดิน มลพิษดิน มลพิษอากาศ มลพิษเสียง มลพิษน้า รวมทั้งผลกระทบในระดับโลก คือ ภาวะเรือนกระจกทาให้เกิดโลกร้อน การทาลายชั้นโอโซน เหล่านี้ล้วนทาให้โลกขาดดุลยภาพ ดังน้ันในการใช้ทรัพยากรพลังงาน ต้องคานึงถึงผลกระทบ จากการใช้พลงั งานเหล่านั้นดว้ ย ให้เปน็ ไปตามหลกั อนุรักษ์วทิ ยา” ก. ปญั หาทเ่ี กิดข้ึนคืออะไร ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

81 ข. หากใชพ้ ลงั งานฟอสซลิ มาก ๆ จะสง่ ผลกระทบตอ่ สงิ่ แวดล้อมอย่างไร ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ค. ผเู้ รียนมวี ธิ กี ารแกไ้ ขปัญหาน้อี ยา่ งไร ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 6. จงอธิบายวธิ กี ารอนุรักษแ์ ละประหยัดพลังงานไฟฟา้ ก. วธิ ีการอนรุ กั ษแ์ ละประหยดั พลังงานไฟฟ้าเคร่ืองรบั โทรทศั น์ ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ข. วิธกี ารอนรุ กั ษ์และประหยดั พลงั งานไฟฟ้าเตารีดไฟฟ้า ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ค. วธิ ีการอนรุ กั ษแ์ ละประหยดั พลังงานไฟฟา้ ไฟฟ้าแสงสวา่ ง …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………..…… ง. วิธอี นรุ กั ษ์และประหยัดพลังงานไฟฟา้ ตเู้ ย็น ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... จ. วิธีอนุรกั ษ์และประหยัดพลังงานไฟฟา้ เคร่ืองทาความรอ้ น ....................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

82 บทที่ 5 ดาราศาสตร์เพอ่ื ชีวติ ความสัมพันธ์ระหวา่ งดวงอาทิตย์ โลก และดวงจนั ทร์ 1. ความสมั พันธแ์ ละการเคล่อื นท่ีของ โลก ดวงจนั ทรแ์ ละดวงอาทติ ย์ 1.1 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโลก ดวงจนั ทร์ และดวงอาทติ ย์ ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์อยู่ในระบบสุริยะจักรวาล โดยดวงอาทิตย์เป็น ศูนย์กลางของระบบสุริยะ และมีดาวเคราะห์ต่าง ๆ ดาวเคราะห์น้อย อุกกาบาต ฝุ่นละออง และดวงหางเป็นบริวาร ดวงจนั ทรแ์ ละโลกของเราก็เป็นบริวารของดวงอาทิตย์ 1.2 การเคลอ่ื นท่ขี องโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทติ ย์ 1.2.1 โลก ลักษณะของโลก โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหน่ึง เป็นบริวารของดวง อาทิตยเ์ ป็นลาดบั ท่ี 3 โลกมีสัณฐานกลม โดยโปง่ ออกทเ่ี ส้นศนู ย์สูตรและแบนที่ข้ัวโลกมีเส้นผา่ น ศูนย์กลางเฉล่ีย 12,766 กิโลเมตร โลกไม่อยู่นิ่งแต่มีการเคล่ือนที่ใน 2 ลักษณะที่สาคัญ คือ โลกหมุนรอบตัวเองใช้เวลา 24 ชั่วโมง หรือ 1 วัน จากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก ขณะเดียวกนั โลกก็หมุนรอบดวงอาทติ ยด์ ว้ ย โดยโลกหมุนรอบดวงอาทติ ย์ครบ 1 รอบ กินเวลา ประมาณ 365 วัน หรอื 1 ปี ภาพประกอบ วงโคจรรอบดวงอาทิตย์

83 1.2.2 ดวงจันทร์ ดวงจนั ทร์เป็นบริวารของโลกท่ีไม่มีแสงสวา่ งในตัวเอง เป็นวัตถทุ ึบแสงที่ มเี ส้นผ่านศนู ย์กลางประมาณ 1/4 ของโลก อยู่ห่างโลกประมาณ 30 เท่าของเส้นผ่านศนู ย์กลาง ของโลกเทา่ นนั้ ดวงจนั ทร์จึงเปน็ วัตถุธรรมชาตทิ ีอ่ ยู่ใกลโ้ ลกทสี่ ุด ดวงจนั ทรม์ ีลักษณะรูปร่างเป็น ทรงกลม ผิวขรุขระ ดวงจันทร์โคจรรอบตวั เองเท่ากับระยะเวลาที่โคจรรอบโลกเป็นวงรี ใช้เวลา เกือบ 1 เดือนจึงจะโคจรครบรอบ ดวงจันทร์มีขนาดเล็กกว่าโลก 3 เท่า การที่เรามองเห็นแสง สว่างบนดวงจันทรไ์ ด้ เพราะดวงจันทร์ไดร้ ับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์แล้วสะท้อนมายังโลกของ เรา ทาใหเ้ รามองเห็นดวงจันทร์มีแสงสว่างเปน็ สเี หลืองนวล ๆ ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลกจากตะวันตกไปตะวันออก โดยเคล่ือนไปทาง เดียวกันกับการหมุนรอบตัวของโลก ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลก 1 รอบในเวลา 27.3 วัน นั่นคือ ในเวลา 27.3 วัน ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลกได้เป็นมุม 360 องศา น่ันคือในเวลา 1 วัน ดวงจันทร์เคล่ือนรอบโลกได้เป็นมุม 360/27.3 หรือประมาณ 13 องศา ดังน้ันเม่ือดูจากโลก จะเห็นดวงจนั ทร์อยทู่ างทิศตะวันออกของจุดเดมิ วนั ละประมาณ 13 องศา ซึ่งเทียบเทา่ กบั เวลา ทีโ่ ลกหมุนประมาณ 52 นาที ดังน้นั ดวงจันทรจ์ ะขนึ้ ชา้ วนั ละประมาณ 52 นาที 7 ภาพประกอบ ดวงจันทร์

84 1.2.3 ดวงอาทติ ย์ ดวงอาทิตย์เป็นดาวท่ีสร้างพลังงานต่าง ๆ ข้ึนมาเอง จึงเรยี กว่าดาวฤกษ์ มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวกว่าโลกประมาณ 109 เท่า มีเน้ือสารมากและมีแรงโน้มถ่วงสูง จึงสามารถดึงสิ่งต่าง ๆ ให้เคลื่อนไปรอบ ๆ ได้ เราเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า บริวารของ ดวงอาทติ ย์ ดวงอาทิตย์และบริวารรวมกันเรียกว่า ระบบสรุ ิยะ บริวารของดวงอาทิตย์ท่ีสาคัญ คือ ดาวเคราะห์ 8 ดวง ดวงจนั ทร์ บรวิ ารของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์นอ้ ยหลายหมื่นดวง และ ดาวหางจานวนมาก ระบบสุริยะจึงเป็นระบบเล็ก ๆ ท่ีอยู่ใกล้โลกมาก ในขณะที่ดาวอ่ืน ๆ อยไู่ กลโลกมาก ดวงอาทิตย์มีการหมุนรอบตัวเองเป็นรอบ ๆ เช่นเดียวกับท่ีโลก หมุนรอบตัวเองวันละรอบ ดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเองครบรอบในเวลาประมาณหน่ึงเดือน การหมุนรอบตัวเองนี้มีทิศทางตามการหมุนรอบตัวเองของดาวเคราะห์ต่าง ๆ และตามทิศทาง ซ่งึ ดาวเคราะห์ตา่ ง ๆ น้นั โคจรไปรอบดวงอาทติ ย์ ภาพประกอบ ดวงอาทิตย์

85 2. ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติทเี่ กดิ ขน้ึ ระหวา่ งดวงอาทติ ย์ โลก และดวงจนั ทร์ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติท่ีเกิดข้ึนจากการเคลื่อนท่ีของโลก และดวงจันทร์ ในระบบสุริยะจกั รวาล และสง่ ผลต่อโลกทส่ี าคญั มดี งั น้ี 1) การเกิดกลางวันกลางคืน เกิดขึ้นจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ทาให้โลก ได้รับแสงอาทติ ยไ์ ม่พร้อมกัน สว่ นที่ได้รับแสงอาทิตย์จะเปน็ กลางวัน ส่วนท่ีไม่ได้รับแสงอาทิตย์ จะเป็นกลางคืน โดยหมุนรอบตัวเอง 1 รอบใช้เวลา 24 ชั่วโมง เป็นกลางวัน 12 ชั่วโมง เป็น กลางคนื 12 ชั่วโมง โดยประมาณขึน้ อยูก่ บั ฤดกู าลด้วย 2) การเกิดข้างข้ึนข้างแรม เกิดข้ึนจากดวงจันทร์หมุนรอบโลก ถ้าดวงจันทร์อยู่ ด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์และเพ่ิมข้ึนจะเป็นข้างข้ึน ถ้าดวงจันทร์อยู่ข้างเดียวกับดวงอาทิตย์ เพ่ิมข้ึนจะเป็นข้างแรม ดังน้ัน คืนวันขึ้น 15 ค่า ดวงจันทร์จะสว่างเต็มดวงที่สุด เพราะดวง จนั ทร์สะท้อนแสงดวงอาทิตย์มายังโลกอย่างเต็มท่ี และคืนวันแรม 15 ค่า ดวงจันทร์จะมืดท่ีสุด เพราะไมม่ แี สงสะทอ้ นมายังโลก 3) การเกดิ สุรยิ ุปราคาและการเกิดจันทรุปราคา เกิดจากการท่ีดวงจันทรห์ มุนรอบ โลก และเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ อยู่ในระนาบแนวเดียวกัน สุริยุปราคา เกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ในเวลากลางวันโดยจะเกิดขึ้นช่วงแรม 14-15 ค่า หรือขึ้น 1 ค่า ในขณะที่จันทรุปราคาเกิดข้ึนจากเงาของโลกไปบังดวงจันทร์ในคืนข้างขึ้นช่วงข้ึน 14 – 15 คา่ หรอื แรม 1 คา่ 4) การเกิดฤดูกาล เกิดจากโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ และเนื่องจากแกนของโลก เอียง (23.44 องศา) ดังนั้น เมื่อเคลื่อนท่ีรอบดวงอาทิตย์ ทาให้ขั้วโลกเหนือและข้ัวโลกใต้ได้รับ แสงจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากันในแต่ละเดือน เดือนที่ขั้วโลกใดได้รับแสงอาทิตย์มาก โลกข้างนั้น จะเกิดฤดูร้อน และอีกซีกโลกท่ีได้รับแสงน้อยก็จะเป็นฤดูหนาว โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ ใชเ้ วลา 12 เดอื น หรอื 365 วัน 5) การเกิดลมบกลมทะเล เกิดขึ้นจากโลกหมุนรอบตัวเอง ในเวลากลางวันพ้ืนดิน และพ้ืนน้าจะได้รับแสงแดดเต็มท่ี แต่พ้ืนดินมีน้อยกว่าพ้ืนน้าถึง 1 ใน 3 และคุณสมบัติของ พนื้ ดินเก็บความร้อนไดด้ ีกวา่ น้า กลางวันบนบกจึงร้อนกวา่ พ้ืนทะเล ลมก็จะพัดจากทะเลเข้าฝั่ง เรียกว่า ลมทะเล แต่พอกลางคืนพ้ืนดินจะคายความร้อนเร็วกว่าน้าพ้ืนน้ามีความร้อนมากกว่า พืน้ ดิน ลมจงึ พัดจากบกไปทะเลเรียกว่าลมบก ตามกฎทีว่ ่าอากาศร้อนลอยข้ึนสู่เบ้อื งบน อากาศ เย็นไหลไปแทนที่

86 6) น้าข้ึน น้าลง เกิดขึ้นขณะท่ีดวงจันทร์หมุนรอบโลก ถ้าโลกดวงอาทิตย์ ดวง จันทร์อยู่ในแนวเดียวกัน จะมีแรงกระทาต่อโลกมากทาให้เกิดน้าข้ึน เมื่อดวงจันทร์เคล่ือนที่ไป อยู่ในแนวอ่นื แรงกระทากจ็ ะนอ้ ยทาให้เกิดนา้ ลง SC112001 ความสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทติ ย์ โลก และดวงจนั ทร์

87 แบบฝึกหดั ท่ี 1 ให้ผ้เู รียนเลือกคาตอบท่ีถูกต้องทส่ี ุดเพยี งขอ้ เดียว 1. ข้อใดไม่ถูกตอ้ ง ก. ดวงอาทิตยเ์ ปน็ ศนู ย์กลางของระบบสรุ ิยะ ข. ดวงจันทรแ์ ละโลก เป็นบริวารของดวงอาทติ ย์ ค. โลกมกี ารหมนุ รอบตวั เอง รอบดวงจันทร์ และรอบดวงอาทติ ย์ ง. ดวงจนั ทร์เคลือ่ นรอบโลกในทางเดียวกบั การหนุนรอบตวั เองของโลก 2. ขอ้ ใดเป็นผลโดยตรงจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ทาให้โลกได้รบั แสงอาทิตยไ์ ม่พรอ้ ม กนั พน้ื ท่ีบางสว่ นได้รับแสงอาทิตย์ แตบ่ างส่วนไม่ได้รบั ก. ฤดกู าล ข. น้าขึน้ - น้าลง ค. กลางวัน – กลางคืน ง. สรุ ยิ ปุ ราคา - จันทรปุ ราคา 3. “โลกหมนุ รอบดวงอาทติ ย์ และจากการแกนของโลกเอยี งทามุม 23 .5 องศากับแกนตง้ั ระนาบวงโคจร ทาใหข้ ั้วโลกเหนือและข้วั โลกใต้ได้รบั แสงจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากนั ในแต่ละ เดอื น” จากขอ้ ความข้างต้น ทาใหเ้ กดิ ปรากฏการณ์ตามข้อใด ก. ฤดูกาล ข. นา้ ขน้ึ - น้าลง ค. ข้างขน้ึ – ขา้ งแรม ง. สรุ ิยุปราคา – จนั ทรปุ ราคา

88 4. “นา้ ข้นึ ” เปน็ ปรากฏการณ์ที่เกดิ จากการเคลือ่ นทีใ่ นลกั ษณะใด ก. โลกหมุนรอบดวงจันทร์ โดยแกนโลกด้านใดด้านหน่ึงเข้าใกลด้ วงจนั ทรม์ ากทีส่ ดุ ข. โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ โดยแกนโลกดา้ นใดด้านหนงึ่ เข้าใกลด้ วงดวงอาทิตย์มากทีส่ ุด ค. ดวงจนั ทรห์ มุนรอบโลก โดยโลก ดวงอาทิตย์ ดวงจนั ทรอ์ ยูใ่ นแนวเดยี วกัน ทาใหด้ วงจนั ทรม์ แี รงกระทาต่อโลก ง. ดวงจันทร์หมุนรอบโลก โดยดวงจนั ทรอ์ ยู่ดา้ นเดยี วกับดวงอาทิตย์ ทาให้สะท้อนแสง ท่ไี ด้รับจากดวงอาทติ ย์มายังโลก 5. เรอื ประมงขนาดเลก็ มักออกสทู่ ้องทะเลเพอ่ื หาปลาในเวลากลางคนื และกลับส่ฝู ั่งในเวลา รุง่ เช้า เปน็ การอาศัยปรากฏการณ์ธรรมชาตใิ นขอ้ ใดมากท่ีสุดเปน็ ตัวชว่ ยในการแล่นเรือ ออกจากฝง่ั หรือกลับเขา้ ฝั่ง ก. นา้ ข้นึ - น้าลง ข. ลมบก - ลมทะเล ค. ขา้ งขน้ึ – ข้างแรม ง. สุริยปุ ราคา – จนั ทรุปราคา -----------------------------

89 แบบฝึกหัดที่ 2 คาชแี้ จง ใหล้ ากเสน้ ความสัมพันธป์ รากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกดิ ข้นึ ระหวา่ งดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ การเกดิ กลางวนั กลางคนื โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์อยู่ในแนวเดียวกัน จะมีการกระทาต่อโลกมาก เมื่อดวงจันทร์ เคลือ่ นท่ีไปในแนวอน่ื แรงกระทากจ็ ะนอ้ ย การเกดิ ขา้ งขึน้ ขา้ งแรม ดวงจันทร์หมุนรอบโลกถ้าดวงจันทร์อยู่ด้าน การเกดิ นา้ ข้นึ น้าลง ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์จะเป็นข้างข้ึน ถ้าดวง จั น ท ร์ อ ยู่ ด้ า น เดี ย ว กั บ ด ว ง อ า ทิ ต ย์ จ ะ เป็ น ขา้ งแรม การท่ีโลกหมุนรอบตัวเอง ทาให้โลกได้รับ แสงอาทิตย์ไมพ่ ร้อมกัน ส่วนที่ไดร้ ับแสงจะเป็น กลางวนั ส่วนทีไ่ ม่ไดร้ ับแสงจะเปน็ กลางคนื การเกิดสรุ ยิ ุปราคา โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ เน่ืองจากแกนโลก และจันทรุปราคา เอียง ดังนั้นเม่ือเคล่ือนท่ีรอบดวงอาทิตย์ทาให้ ข้ัวโลกเหนือและขั้วโลกใต้ได้รับแสงอาทิตย์ไม่ การเกิดลมบก ลมทะเล เท่ากันแต่ละเดือน การเกิดฤดูกาล ดวงจันทร์หมุนรอบโลกและดวงอาทิตย์ โลก ดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์อยู่ในแนวระนาบ เดยี วกนั โลกหมุนรอบตัวเอง ในเวลากลางวันพื้นดิน และพ้ืนน้าจะได้รับแสงแดดเต็มที่ แต่พื้นดินมี น้อยกว่าพ้ืนน้ากลางวันบนบกจึงร้อนกว่าทะเล ลมจึงพดั จากทะเลเขา้ หาฝง่ั

90 บทท่ี 6 อาชีพชา่ งไฟฟา้ อาชีพช่างไฟฟ้า 1. วงจรไฟฟ้า วงจรไฟฟ้า หมายถึง ทางเดินของกระแสไฟฟ้าซึ่งไหลมาจากแหล่งกาเนิดผ่าน ตวั นาและเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลด แลว้ ไหลกลับไปยังแหลง่ กาเนดิ เดิม วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยสว่ นท่สี าคัญ 3 สว่ น คือ 1) แหล่งกาเนิดไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่น แบตเตอร่ี 2) ตัวนาไฟฟ้า หมายถึง สายไฟฟ้าหรือส่ือที่จะเป็นตัวนาให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ไปยังเครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ ซ่งึ ตอ่ ระหว่างแหล่งกาเนดิ กับเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้า 3) เคร่ืองใช้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องใช้ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็น พลังงานรูปอื่น ซ่งึ จะเรียกอกี อย่างหน่งึ วา่ โหลด สาหรับสวิตช์ไฟฟ้านั้นเป็นส่วนหน่ึงของวงจรไฟฟ้า มีหน้าท่ีในการควบคุม การทางานให้มีความสะดวกและปลอดภัยมากย่ิงขึ้น ถ้าไม่มีสวิตช์ไฟฟ้าก็จะไม่มีผลต่อ การทางานวงจรไฟฟ้าใด ๆ เลย

91 2. การตอ่ วงจรไฟฟา้ 2.1 การต่อวงจรไฟฟ้าสามารถแบ่งวธิ กี ารตอ่ ได้ 3 แบบ คือ 1) วงจรอนุกรม เป็นการนาเอาเคร่ืองใช้ไฟฟ้าหรือโหลดหลาย ๆ อันมาต่อ เรียงกันไปเหมือนลูกโซ่ กล่าวคือ ปลายของเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวท่ี 1 นาไปต่อกับต้นของ เครื่องใช้ไฟฟ้าตัวที่ 2 และต่อเรียงกันไปเรื่อย ๆ จนหมด แล้วนาไปต่อเข้ากับแหล่งกาเนิด การต่อวงจรแบบอนุกรมจะมีทางเดินของกระแสไฟฟ้าได้ทางเดียวเท่าน้ัน ถ้าเกิดเครอื่ งใช้ไฟฟ้า ตัวใดตัวหนึ่งเปิดวงจรหรือขาด จะทาให้วงจรทงั้ หมดไมท่ างาน 2) วงจรขนาน เป็นการนาเอาต้นของเคร่ืองใช้ไฟฟ้าทุก ๆ ตัวมาต่อรวมกัน และต่อเข้ากับแหล่งกาเนิดที่จุดหนึ่ง นาปลายสายของทุก ๆ ตัวมาต่อรวมกันและนาไปต่อกับ แหล่งกาเนิดอีกจุดหนึ่งที่เหลือ ซ่ึงเม่ือเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอันต่อเรียบร้อยแล้วจะกลายเป็น วงจรย่อย กระแสไฟฟ้าที่ไหลจะสามารถไหลไดห้ ลายทางขึ้นอยู่กบั ตวั ของเคร่ืองใช้ไฟฟ้าท่ีนามา ต่อขนานกัน ถ้าเกดิ ในวงจรมีเคร่ืองใช้ไฟฟ้าตวั หนึง่ ขาดหรือเปิดวงจร เครอื่ งใช้ไฟฟา้ ที่เหลือก็ยัง สามารถทางานได้ ในบ้านเรอื นท่อี ยอู่ าศัยปัจจุบนั จะเป็นการต่อวงจรแบบน้ีทั้งส้นิ

92 3) วงจรผสม เปน็ วงจรที่นาเอาวิธีการตอ่ แบบอนกุ รม และวิธกี ารต่อแบบขนานมา รวมใหเ้ ป็นวงจรเดยี วกัน ซึ่งสามารถแบง่ ตามลักษณะของการตอ่ ได้ 2 ลกั ษณะ ดังนี้ 3.1) วงจรผสมแบบอนุกรม-ขนาน เป็นการนาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อ กนั อยา่ งอนุกรมกอ่ น แลว้ จงึ นาไปตอ่ กนั แบบขนานอกี ครั้งหน่ึง 3.2) วงจรผสมแบบขนาน-อนุกรม เป็นการนาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อ กนั อยา่ งขนานก่อน แล้วจึงนาไปตอ่ กนั แบบอนุกรมอกี ครัง้ หน่ึง

93 3. การเดนิ สายไฟฟา้ 3.1 หลักการเดินสายไฟฟ้า การเดินสายไฟฟ้าภายในอาคารต้องเดินให้ถูกต้องสวยงาม และได้มาตรฐาน การไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าภูมิภาคตามท่ีกาหนด เพ่ือความปลอดภัยในการปฏิบัติการ เดนิ สายและตดิ ตัง้ อปุ กรณ์ไฟฟา้ ควรยดึ หลัก ดงั นี้ 1) ความปลอดภยั ตอ้ งใช้ขนาดของสายที่ถูกตอ้ งตามมาตรฐานของการไฟฟ้า ฯ รวมทัง้ อุปกรณ์ท่ใี ช้ในการเดินสาย การใช้ฟิวส์ และสวติ ช์ตัดตอนให้ถูกตอ้ งและเหมาะสม 2) การประหยัด ต้องกาหนดระยะการเดินสายและตาแหน่งอุปกรณ์ของ วงจรได้ถกู ตอ้ ง ไมเ่ ดนิ สายออ้ มไปมา ซ่ึงทาให้เปลอื งสาย สามารถทางานได้รวดเร็ว 3) ความสวยงาม ต้องวางตาแหน่งของสายได้เรียบร้อยไม่เกะกะหรือรุงรัง ตลอดจนถงึ การวางตาแหน่งเพ่ือติดตัง้ อุปกรณไ์ ฟฟา้ ได้อยา่ งเหมาะสม 4) ความเหมาะสมกับตาแหน่งของอุปกรณ์ ที่จะติดตั้ง เป็นไปตาม ความประสงคข์ องเจ้าของงานและเปน็ ไปตามกฎของการไฟฟา้ 5) รจู้ ักวางแผนการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าในอนาคต ซ่ึงอาจจะมีการติดต้ังอุปกรณ์ เพ่มิ เติมจงึ ตอ้ งคานวณกระแสไฟฟา้ ของสายเมนให้มขี นาดใหญ่กว่าที่คานวณได้ 6) สารวจให้ละเอียดตั้งแต่จุดที่ต่อไฟเข้าอาคาร ซึ่งเร่ิมจากจุดท่ีต่อจาก สายไฟฟ้านครหลวง หรือการไฟฟา้ ส่วนภูมภิ าคเขา้ อาคารน้นั ๆ 7) สารวจเครอ่ื งใช้อปุ กรณ์ ตามจานวนห้องหรือตาแหน่งทต่ี อ้ งเดนิ สายเข้าไป และตลอดการวางตาแหน่งเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในบ้าน เช่น ตู้เย็น เตารีด วิทยุ โทรทัศน์ ฯลฯ 8) เขียนแผนผังการเดินสายไฟฟ้าอย่างละเอียดเพ่ือประกอบการเดินสาย รวมทั้งคานวณขนาดสายไฟฟา้ ระยะความยาวของสายที่ใช้เดินสายจดุ ต่าง ๆ จานวนสายไฟฟ้า และประมาณราคาสง่ิ ของอปุ กรณ์ทกุ อยา่ งท่ีติดตง้ั

94 3.2 ขั้นตอนการเดินสายไฟฟา้ 3.2.1ขนั้ ตอนการเดินสายไฟฟา้ บนพ้นื ไม้ 1) วัดระยะตีแนวเส้น ใช้บกั เต้าตเี ส้นแนวเดนิ สาย ในกรณีท่ีเดินสายใน แนวดงิ่ ต้องใชล้ กู ดิง่ ด่ิงแนวเดินสายในแนวต้ัง 2) ตอกเข็มขัดรัดสาย โดยนาหัวค้อนมาวัดระยะ เพ่ือตอกเข็มขัดรัด สายตัวต่อไประยะประมาณ 10 เซนติเมตร ในกรณีจุดหักโค้งงอ ควรรัดเข็มขัดรัดสายเพ่ิมอีก 1 ตวั ในระยะ 1 น้ิวเพม่ิ 1 ตวั เพ่ือความแข็งแรง 3) คล่ีสายออกจากม้วน ใช้ผ้ารีดสายก่อนติดเข้ากับเข็มขัดรัดสายและ ตัดสายเริม่ เดนิ สายจากบนลงล่างหรอื จากมุมดา้ นบนลงสดู่ ้านล่าง การโคง้ สายเขา้ มุมต้องให้สาย เรียบชดิ ผนังและสายไมบ่ ดิ ตัว 3.2.2ข้นั ตอนการเดนิ สายบนพ้ืนปูน 1) วัดระยะตีแนวเส้น ใช้บักเต้าตีเส้นแนวเดินสาย ใช้เหล็กนาตอกนา ตะปู 2) ตอกเข็มขัดรัดสาย โดยวัดระยะ เพื่อตอกเข็มขัดรัดสายตัวต่อไป ระยะประมาณ 10 เซนติเมตร ในกรณีจุดหักโค้งงอ ควรรัดเข็มขัดรัดสายเพิ่มอีก 1 ตัวในระยะ 1 นว้ิ เพิ่ม 1 ตวั เพือ่ ความแข็งแรง 3) คลี่สายออกจากม้วนใช้ผ้ารีดสายก่อนติดเข้ากับเข็มขัดรัดสายและ ตัดสายเรมิ่ เดนิ สายจากบนลงลา่ งหรือจากมุมดา้ นบนลงส่ดู า้ นล่าง การโค้งสายเขา้ มุมตอ้ งใหส้ าย เรียบชดิ ผนงั และสายไม่บดิ ตวั 4) ใชค้ ้อนเคาะแตง่ แนวสายใหเ้ รยี บตรง และแนบสนทิ กบั พ้นื 4. ความปลอดภยั ในปฏบิ ตั งิ านไฟฟ้า 4.1 ขอ้ ควรระวงั เกีย่ วกับการใชไ้ ฟฟา้ 1) อย่าใช้สวิตช์ปิด-เปิดไฟฟ้าบนเตียงนอน เพราะอาจพลิกตัวนอนทับแตก จะถกู ไฟฟา้ ดูดได้ 2) อย่าเปิดวิทยุหรือใช้ไฟฟ้าในห้องน้าท่ีชื้นแฉะ ถ้ากระแสไฟฟ้ารั่วอาจเป็น อนั ตรายถึงชวี ติ ได้ 3) อปุ กรณ์ไฟฟา้ ที่แตกชารดุ ควรซอ่ มแซมหรือเปล่ียนให้เรียบรอ้ ย