การพัฒนาชุดการทดลองสำหรับศึกษากฎการเย็นตัวของนิวตันและสมมูลไฟฟ้าความร้อนเพื่อหาความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมันพืช
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาชุดการทดลองสำหรับการศึกษากฎการเย็นตัวของนิวตันและสมมูลไฟฟ้าความร้อนในการหาค่าความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมันพืช โดยคำนึงถึงการประหยัดเวลาและงบประมาณในการจัดซื้ออุปกรณ์ ผู้วิจัยจึงเลือกใช้วัสดุที่หาง่ายมีราคาประหยัดแทนการสั่งซื้อชุดอุปกรณ์สำเร็จรูปและใช้น้ำมัน เนื่องจากมีคุณสมบัติไม่ทำปฏิกิริยากับอุปกรณ์ มีความเสถียรและปลอดภัยสูง อีกทั้งยังเอื้อต่อการควบคุมสภาพแวดล้อมในกระบวนการทดลองได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทดลองนี้ดำเนินการด้วยการศึกษาการเย็นตัวของน้ำและน้ำมันพืชที่มีปริมาตรเท่ากันในบีกเกอร์ขนาดเดียวกัน พร้อมใช้ค่าความจุความร้อนจำเพาะมาตรฐานของน้ำและบีกเกอร์ที่ทราบค่าในการคำนวณ นอกจากนี้ผู้วิจัยยังใช้วิธีสมมูลไฟฟ้าความร้อนโดยการให้ความร้อนแก่น้ำมันพืชผ่านตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า และเปรียบเทียบค่าที่ได้จากทั้งสองวิธี ผู้วิจัยได้นำชุดการทดลองมาใช้ในวิชาปฏิบัติการฟิสิกส์ขั้นสูง หลักสูตรฟิสิกส์ สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ คณะวิทยาศาสตร์ ผลการวิจัยพบว่า ชุดการทดลองที่พัฒนาขึ้นสามารถหาค่าความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมันพืชได้อย่างแม่นยำ ค่าที่ได้จากกฎการเย็นตัวของนิวตันมีค่าเท่ากับ 3.156 J/g∙K และจากวิธีสมมูลไฟฟ้าความร้อนมีค่าเท่ากับ 3.119 J/g∙K โดยค่าที่ได้จากทั้งสองวิธีมีความแตกต่างกันเพียง 1.2% ซึ่งสอดคล้องกับกฎการเย็นตัวของนิวตันและสมมูลไฟฟ้าความร้อน อีกทั้งผลของการนำชุดการทดลองใช้ในรายวิชาปฏิบัติการฟิสิกส์ขั้นสูงพบว่า ประสิทธิภาพของวิธีทั้งสองแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Atat, J. G., Umoren, E. B., Ekpo, S. S., & Umoette, U. A. (2024). Determination of specific heat capacities of liquids from some consumable items. Journal of Advance Research in Medical and Health Science, 10(4), 47-56. https://doi.org/10.61841/e1sv7p88
Chotisrisuparat, N. (2020). The use of a thermal imaging camera for learning and studying electrical circuits. Thai Physics Society. http://www.thaiphysoc.org/article/215 (in Thai)
Hemsuree, H., Kopoonpat, S., & Phansuke, P. (2013). Electrical equivalent of heat apparatus [Research report]. Prince of Songkla University. (in Thai)
Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology. (2009). Guide for learning in science for grade 10. Ministry of Education. (in Thai)
MatWeb. (n.d.). Schott BOROFLOAT® borosilicate float glass. https://shorturl.asia/TBOIP
Nuangnun, C., Thassana, C., Keaw Nai Hin, S., & Khumphuangdee, S. (2017). A low-cost method for measuring the specific heat of iron nail, copper, and aluminium by using Newton’s law of cooling and its comparison. Rajabhat Rambhai Barni Research Journal, 11(2), 42-50. (in Thai)
Phetcharat, S., Buntan, R., & Budcha, P. (2023). Development of water circulating wall system to reduce heat accumulation inside the building. Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning, 14(1), 120-130. (in Thai)
Sakore, A., Mathur, A., Zanjurne, D., & Aland, P. (2019). A study of Newton’s law of cooling and its application. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research, 6(5), 188-192.
Sarunyanith, S. (2002). Heat transfer (1st ed.). Technology Promotion Association (Thailand-Japan). (in Thai)
Sa-thai. (2020). What is specific heat?. Sa-thai. https://shorturl.at/bJCHN. (in Thai)
Serway, R. A., & Jewett, J. W., Jr. (2015). Physics for scientists and engineers I [Physics for scientists and engineers with modern physics (9th ed.)] (P. Buranasiri et al., Trans.). Cengage Learning Indo-China. (Original work published 2014). (in Thai)
Unacademy. (2024). Newton’s law of cooling. https://shorturl.asia/b5Mgm
