การหาค่าความจุความร้อนจำเพาะอย่างง่ายของเหล็ก ตะปู ทองแดง และอลูมิเนียม โดยใช้กฎการเย็นตัวของนิวตันและการศึกษาเปรียบเทียบ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษาวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบการทดลองในการหาค่าความจุความร้อนจำเพาะของของแข็งคือ เหล็ก ตะปู ทองแดงและอลูมิเนียมโดยใช้วัสดุที่หาได้ง่ายและมีราคาถูกแทนการใช้แคลอริมิเตอร์ โดยการใส่ตัวอย่างที่ต้องการศึกษาลงในอุปกรณ์ที่ออกแบบเพื่อหาค่าความจุความร้อนจำเพาะจนกระทั่งอุณหภูมิของน้ำและตัวอย่างที่ทดลองมีค่าเท่ากันตามกฎการเย็นตัวของนิวตัน ผลการวิจัยประสบความสำเร็จตามวัตถุประสงค์ของการวิจัย ดังนี้ 1) สามารถออกแบบการทดลองในการหาค่าความจุความร้อนจำเพาะของตัวอย่างที่มีสถานะเป็นของแข็งคือ เหล็ก ตะปู ทองแดง และอลูมิเนียมได้ อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของระบบเป็นไปตามกฎการเย็นตัวของนิวตัน โดยค่าอุณหภูมิที่ลดลงเมื่อเทียบกับเวลาจะเป็นแบบเอกซ์โปเนนเชียล 2) หาค่าความจุความร้อนจำเพาะของของแข็งโดยใช้กฎการอนุรักษ์พลังงานพบว่าค่าความจุความร้อนจำเพาะของเหล็ก ตะปู ทองแดง และอลูมิเนียมมีค่า 446.20 447.32
388.57
และ 895.93
ตามลำดับ ที่สำคัญพบว่าค่าความจุความร้อนจำเพาะที่ได้จากการทดลองมีความใกล้เคียงกับค่าความจุความร้อนจำเพาะมาตรฐานสำหรับ ทุกตัวอย่างและมีค่าความคลาดเคลื่อนร้อยละ 0.402 0.152 0.406 และ0.452 ตามลำดับ 3) ผลการวิจัยครั้งนี้เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับค่าความจุความร้อนมาตรฐานและงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่ามีค่าใกล้เคียงกัน จึงกล่าวได้ว่าเป็นผลการทดลองวิจัยที่หาค่าความจุความร้อนจำเพาะของของแข็งแทนการใช้แคลอริมิเตอร์ได้
Article Details
References
2. Cutnell, J.D. and Johnson, K.W. (2005). Physics. 6th ed.. USA : John Wiley & Sons, Inc.
3. Halliday D., Resnick R. and Walker J. (1997). Fundamentals of Physics. 5th ed..New York: John Wiley & Sons, Inc.
4. Incropera, F.P, DeWitt, D.P, Bergman, T.L and Lavine, A.S. (2007). Fundamental of heat and mass transfer. 6th ed..USA : John Wiley & Sons, Inc.
5. O’Connell, J.(1999). Heating water: rate correction due to Newtonian cooling. The Physics Teacher, vol.37, p.551-552.
6. O’Sullivan, C.T. (1990). Newton’s law of cooling: A critical assessment. Am. J. Phys. 58, 956.
7. Silva, W. P., Precker, J. W., Silva, D.D P S e. & Silva, C. D P S e. (2004). A low-cost method for measuring the specific heat of aluminum. Phys. Education, vol.39, No.6, p.514-517.