ชุดที่ 4 สมดุลความร้อน

34

Upload: golfsit

Post on 18-Aug-2015

29 views

Category:

Science


5 download

TRANSCRIPT

ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร ทเนนแผนผงมโนทศน เรอง พลงงาน ชนมธยมศกษาปท 1 จดท าขนเพอพฒนาผลสมฤทธทางการเรยน และความสามารถในการคดวเคราะห ชดกจกรรมนม 5 ชด ประกอบดวย ชดกจกรรมท 1 เรอง รปแบบของพลงงาน ชดกจกรรมท 2 เรอง การวดอณหภม ชดกจกรรมท 3 เรอง การถายโอนพลงงานความรอน ชดกจกรรมท 4 เรอง สมดลความรอน ชดกจกรรมท 5 เรอง ผลของความรอน ชดกจกรรมนเปนชดท 4 เรอง สมดลความรอน เปนชดกจกรรมทเกยวกบการศกษาและทดลองเกยวกบสมดลความรอนและการค านวณเกยวกบสมดลความรอน นกเรยนสามารถเรยนรโดยผานกจกรรมการทดลอง สงเกต รวบรวมขอมล บนทกผลการศกษาและสรปเปนแผนผงมโนทศนได นกเรยนสามารถน าความรไปใชชวตประจ าวนไดอยางถกตอง เอเดยน คณาสทธ ผจดท า

ค ำน ำ

หนา ค าน า ...................................................................................................................................... ก สารบญ .................................................................................................................................... ข ค าชแจงส าหรบคร .................................................................................................................. ค ค าชแจงส าหรบนกเรยน .......................................................................................................... ง ผงมโนทศนสาระการเรยนร.................................................................................................... 1 แบบทดสอบกอนเรยน ............................................................................................................ 2 ใบความรท 1 เรอง สมดลความรอน ....................................................................................... 4 กจกรรมท 1.1 เรอง การทดลองสมดลความรอน .................................................................. 8 กจกรรมท 1.2 เรอง สมดลความรอน .................................................................................... 11 กจกรรมท 1.3 เรอง แผนผงมโนทศนสมดลความรอน ......................................................... 12 แบบทดสอบหลงเรยน ............................................................................................................ 14 เฉลยชดกจกรรมท 4 ................................................................................................................ 16 เฉลบแบบทดสอบกอนเรยน - หลงเรยน ................................................................................. 26 สรปผลการประเมน ชดกจกรรมท 1 ....................................................................................... 28 บรรณานกรม .......................................................................................................................... 29

สำรบญ

ค ำชแจงส ำหรบคร

การจดกจกรรมการเรยนร เรอง พลงงาน ชนมธยมศกษาปท 1 ไดก าหนดวธสอนทเนนแผนผง มโนทศน ซงประกอบดวยกจกรรม 3 ขนตอน ทไดระบไวในแผนการจดการเรยนร ดงน

1. ขนน าเขาสบทเรยน 1.1 ทดสอบกอนเรยน 1.2 ทบทวนความรเดมโดยใชแผนผงมโนทศน 1.3 ชแจงจดประสงคการเรยนรของบทเรยน 1.4 น าเสนอตวอยางผงมโนทศนแบบตาง ๆ ทเหมาะสมกบลกษณะของเนอหา 2. ขนสอน 2.1 ครน าเสนอเนอหาทจะเรยนพรอมทงกจกรรมใหสอดคลองกบเนอหา โดยใชสอและกจกรรมตาง ๆ เชน การสาธต การทดลอง รปภาพ ของจรง ท าแบบฝกหด ศกษาใบความรทตองการใหผเรยนไดเรยนร 2.2 ผสอนเชอมโยงเนอหาสาระทเรยนโดยใชแผนผงมโนทศนและใหผเรยนน าเนอหาสาระทส าคญใสลงในผงมโนทศนตามความเขาใจของตน 2.3 แบงกลมนกเรยน 4 – 5 คน น าประเดนส าคญมาเขยนเปนผงมโนทศนโดยเลอกรปแบบผงมโนทศนทเหมาะสมและสงตวแทนน าเสนอแผนผงมโนทศนหนาชนเรยน 2.4 ครและนกเรยนรวมกนอภปรายแผนผงมโนทศนทน าเสนอ พรอมทงแนะน าในสวนทบกพรอง 3. ขนสรป 3.1 นกเรยนรวมกนสรปและแกไขผงมโนทศนใหถกตอง 3.2 ท ากจกรรม/แบบฝกหดในชดกจกรรม 3.3 ทดสอบหลงเรยน 3.4 ตรวจเฉลย ดงนน ในการน าชดกจกรรมการเรยนรท เรอง พลงงาน ไปใช ครผสอนตองศกษารายละเอยดของกจกรรมทระบไวในแผนการจดการเรยนรใหเขาใจ จดกจกรรมตามแผนการจดการเรยนร จดบรรยากาศและสงแวดลอมใหเออตอการเรยนร โดยผสอนเปนผใหค าแนะน าและอ านวย ความสะดวกในการเรยนร ใหก าลงใจและเสรมแรงหลาย ๆ รปแบบ เพอใหผเรยนประสบความส าเรจในการเรยนและสามารถพฒนาความรความสามารถและทกษะการคดของนกเรยนใหมประสทธภาพทดขนได

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน การใชชดกจกรรมการเรยนรท เรอง พลงงาน ชนมธยมศกษาปท 1 เพอใหบรรลตามจดประสงค การเรยนร ผเรยนควรปฏบตดงน 1. ชดกจกรรมนใชประกอบการเรยนเนอหาและฝกทกษะการคดวเคราะห โดยใชแผนผง มโนทศน

2. ใหผเรยนท ากจกรรมตามล าดบการเรยน คอ 2.1 ท าแบบทดสอบกอนเรยน 2.2 ศกษาจดประสงคการเรยนร 2.3 ท ากจกรรมในแตละกจกรรมตามล าดบทของชดกจกรรม 2.4 ศกษาเนอหาในใบความร 2.5 สรปความรเปนแผนผงมโนทศน 2.6 ท าแบบทดสอบหลงเรยน 2.7 ตรวจค าตอบจากชดเฉลย

3. ใหผเรยนไดปฏบตดวยตนเองเองโดยไมดเฉลยกอน ถาไมเขาใจใหกลบไปอานบทเรยนนนอกครงหนง

1

การพา ความรอน ความรอน

การค านวณเกยวกบสมดลความรอน

สมดลความรอน

พลงงานความรอนถายโอนจากแหลงทมความรอนสงไป

บรเวณทต ากวา

ตวอยาง การเกดสมดลความรอน

น าแขงกลายเปนน า เพราะอากาศทรอนกวา ถายโอนความรอนให

น าแขงจนอณหภมเทากน

ตวอยางท 1 เทน ำ 100 อณหภม 70 ลงไปในน ำ 100 อณหภม 30 จงหำอณหภมของน ำทผสมกน

วธท า จำกอณหภมผสม =

=

= อณหภมผสมมคำเทำกบ 50 องศำเซลเซยส ตอบ

การน า ความรอน การแผรงส

ความรอน

สตรการค านวณหาอณหภมผสมทเกดจากของเหลว ทง 2 ชนดมปรมาตรเทากน

สตรการค านวณหาอณหภมผสมทเกดจากของเหลว ทง 2 ชนดมปรมาตรแตกตางกน

2

ค าชแจง จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. สมดลความรอน หมายถงขอใด

ก. สาร 2 ชนดมมวลเทากนมพลงงานความรอนเทากน

ข. การถายเทความรอนของสาร 2 ชนดจนมอณหภมเทากน

ค. สาร 2 ชนดถายเทพลงงานจากสารทมมวลมากสสารทมมวลนอย ง. สาร 2 ชนด ถายเทพลงงานจากสารทมมวลนอยสสารทมมวลมาก 2. ถาเทน ารอนใสแกวตงวางทงไว เมอเวลาผานไป น าในแกวจะมอณหภมเทากบอากาศ ซงจะเกยวกบสงใด ก. สมดลความรอน

ข. การน าความรอน

ค. การแผสความรอน

ง. การดดกลนความรอน

3. เมอเทน า 50 กรม อณหภม 80 องศาเซลเซยส ลงไปในน า 40 กรม อณหภม 20 องศาเซลเซยส อณหภมของน าเปนเทาใด

ก. 42 องศาเซลเซยส

ข. 53.3 องศาเซลเซยส

ค. 58.8 องศาเซลเซยส

ง. 60.2 องศาเซลเซยส

4. ใสน าแขง 100 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 100 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. -25 องศาเซลเซยส

ข. 0 องศาเซลเซยส

ค. 8 องศาเซลเซยส

ง. 10 องศาเซลเซยส

5. น ารอน 80 กรม อณหภม 100 องศาเซลเซยส ตองการท าใหน าเปนน าอนอณหภม 50 องศาเซลเซยส จะตองเตมน าเยนอณหภม 25 องศาเซลเซยส ลงไปกกรม

ก. 30 กรม

ข. 65 กรม

ค. 130 กรม

ง. 160 กรม

6. น า 200 กรม อณหภม 25 องศาเซลเซยส เมอน ากอนน าแขงมวล 1,000 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ใสในน า จงหาอณหภมของน าทผสมกน

ก. 4.17 องศาเซลเซยส ข. 417 องศาเซลเซยส ค. 41.7 องศาเซลเซยส ง. 4170 องศาเซลเซยส

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

แบบทดสอบกอนเรยน วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

ชนมธยมศกษาปท 1 เรอง สมดลความรอน เวลา 10 นาท

3

7. น า 150 กรมอณหภม 10 องศาเซลเซยส ผสมกบน า 100 กรมอณหภม 85 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมของน าทผสมกน

ก. 95 องศาเซลเซยส

ข. 75 องศาเซลเซยส

ค. 40 องศาเซลเซยส

ง. 45.5 องศาเซลเซยส

8. ใสน าแขง 50 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 200 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. 0 องศาเซลเซยส

ข. 24 องศาเซลเซยส

ค. 40 องศาเซลเซยส

ง. 60 องศาเซลเซยส

9. ถาผสมน าทอณหภม 28 องศาเซลเซยส กบ 70 องศาเซลเซยส นกเรยนคดวาอณหภมของน าทผสมกนจะมประมาณเทาใด ก. 25 องศาเซลเซยส ข. 49 องศาเซลเซยส ค. 69 องศาเซลเซยส ง. 75 องศาเซลเซยส 10. กระบวนการถายโอนความรอนวธใดไมท าใหเกดสมดลความรอน

ก. การน าความรอน ข. การพาความรอน ค. การแผรงสความรอน ง. การกระจายความรอน

4

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

ใบความรท 1 วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว 21102

เรอง สมดลความรอน

ความรอนมการถายโอนจากแหลงทมความรอนสงไปสบรเวณทมความรอนต ากวา โดยการน าความรอน การพาความรอนและการแผรงสความรอน วธใดวธหนงหรอหลายวธรวมกน จนกระทงอณหภมเทากน การถายโอนความรอนกจะหยด เรยกวา สมดลความรอน ตวอยางการเกดสมดลความรอน

ในกรณทเทน าลงในแกวซงมน าแขงเตมแกว น าแขงสวนหนงจะเกดการละลาย ท าใหอณหภมของน าผสมกบน าแขงในขณะนนเปน 0 องศาเซลเซยส ตอมาน าถายโอนพลงงานความรอนทมอยใหกบน าแขง น าแขงจงเกดการหลอมเหลวเปนน า เมอตงทงไวเปนเวลานานอากาศรอบภาชนะซงมอณหภมสงกวา 0 องศาเซลเซยส จะถายโอนพลงงานใหกบน าในแกว ท าใหน าแขงละลายมากขน อณหภมของน าจงเพมขนเรอย ในทสดน ากจะมอณหภมเทากบอณหภมของอากาศในแกวขณะนนซงถอวาเกดสมดลความรอนระหวางอากาศกบแกวน า

สมดลความรอน

เมอวตถสองสงอยในสมดลความรอน วตถทงสองมอณหภมเทากน

5

การค านวณเกยวกบสมดลความรอน เมอเราผสมน ารอนกบน าเยน จะมการถายโอนความรอนจากน ารอนไปใหเยน พลงงานความรอนทน ารอนถายโอนไปจะเทากบพลงงานความรอนทน าเยนไดรบ นนคอ พลงงานความรอนของน ารอนลดลง สวนพลงงานความรอนของน าเยนเพมขน เมอน าทงสองอยในสภาวะสมดลความรอน นนคอ การหาอณหภมผสม จ าแนกเปน 2 กรณ คอ 1. อณหภมผสมทเกดจากการผสมระหวางของเหลว 2 ชนด ทมปรมาตรเทากน หาไดจาก ตวอยางท 1 เทน า 100 3cm อณหภม 70 C ลงไปในน า 100 3cm อณหภม 30 C จงหาอณหภมของน าทผสมกน

วธท า จากอณหภมผสม = 2

21 TT

= 2

3070

= 50 อณหภมผสมมคาเทากบ 50 องศาเซลเซยส ตอบ

6

ตวอยางท 2 ผสมน าเยนปรมาตร 50 3cm อณหภม 20 C กบน ารอนปรมาตร 50 3cm อณหภม 90 C จะไดน าอนอณหภมเทาใด

วธท า จากอณหภมผสม = 2

21 TT

= 2

9020

= 55 อณหภมผสมมคาเทากบ 55 องศาเซลเซยส ตอบ 2. อณหภมผสมเกดจากการผสมระหวางของเหลว 2 ชนด ทมปรมาตรแตกตางกน สามารถหาอณหภมผสมไดโดยการหาคาปรมาณความรอนทของเหลวนนไดรบหรอสญเสยไป

ตวอยางท 3 เทน า 100 3cm อณหภม 60 C ลงไปในน า 200 3cm อณหภม 30 C จงหาอณหภมของน าทผสมกน วธท า 1. เมอเทน าอนอณหภม 60 C ลงผสมกบน าเยนอณหภม 30 C น าอนจะลดอณหภมลง สวนน าเยนอณหภมจะเพมขนจนมอณหภมเทากน สมมตใหอณหภมผสมเทากบ Ct 2. น าอนปรมาตร 100 3cm อณหภม 60 C เมอผสมแลวอณหภมลดลงเหลอ Ct ดงนน น าอนคายความรอน = มวล อณหภมทเปลยนแปลง = )60(100 t 3. น าเยน 200 3cm อณหภม 30 C เมอผสมแลวอณหภมเพมขนเปน Ct ดงนน น าเยนรบความรอน = มวล อณหภมทเปลยนแปลง = )30(200 t

7

เมออยในสภาวะสมดล นนคอ ความรอนลด = ความรอนเพม

)60(100 t = )30(200 t

t1006000 = 6000200 t

60006000 = tt 100200

1200 = t300

300

12000 = t

40 = t

8

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

กจกรรมท 1.1 วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว 21102

เรอง การทดลองสมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... ทดลองเพอศกษาสมดลความรอนของน า โดยใหนกเรยนรวมกนทดลอง ตามล าดบขนตอนตอไปน 1. รวมกนศกษาจดประสงคการเรยนรใหเขาใจ 2. ชวยกนเตรยมวสดอปกรณและศกษาวธการทดลองอยางละเอยด 3. รวมกนท าการทดลองโดยแบงบทบาทหนาทของแตละคนในกลมใหเหมาะสม 4. บนทกผลการทดลองทไดลงในตารางทก าหนดให 5. เมอเสรจสนการทดลองแลวใหนกเรยนรวมกนอภปรายผล และตอบค าถามหลงการทดลอง 6. สรปผลการทดลองและเตรยมน าเสนอหนาชนเรยน 1. บกเกอร ขนาด 100 3cm 3 ใบ 2. เทอรมอมเตอร 1 อน 3. ขาตงหลอดทดลองและทจบหลอดทดลอง 1 อน 4. น าเยน 50 3cm 5. น ารอน 50 3cm

จดประสงคการเรยนร

ค าชแจง

วสดอปกรณ/กลม

9

1. ใสน ารอน 50 3cm แลววดอณหภม บนทกผล 2. ใสน าเยน 50 3cm แลววดอณหภม บนทกผล 3. เทน ารอนและน าเยนผสมกน แลววดอณหภม บนทกผล

วธทดลอง

10

ค าชแจง ใหนกเรยนออกแบบตารางบนทกผลการทดลอง 1. น ารอนเมอผสมกบน าเยนจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง ....................... เพราะ................... ……………………………………………………………………………………………………… 2. น าเยนเมอผสมกบน ารอนแลวจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง ..................... เพราะ............ ............................................................................................................................................................. 3. การถายโอนความรอนระหวางน ารอนและน าเยนจะสนสดลงเมอใด ................................... .............................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................. ......................

............................................................................................................................. ......................................................

...................................................................................................................................................................................

บนทกผลการทดลอง

ค าถามทายการทดลอง

สรปผลการทดลอง

11

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

กจกรรมท 1.2 วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

เรอง สมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... 1. จงหามวลของน าอณหภม 30 ๐C ทเตมลงไปในน า 100 กรม อณหภม 60 ๐C แลวท าใหอณหภมผสมเปน 40 ๐C วธท า สมมตใหมวลของน าทมอณหภม 30 ๐C = X กรม ปรมาณความรอนลด = ปรมาณความรอนเพม ................................. = ................................... ................................. = ................................... จะตองเตมน าอณหภม 30 ๐C ลงไป ........................................................ 2. เทน า 100 cm3 อณหภม 65๐C ลงไปในน า 100 cm3 อณหภม 20๐C จงหาอณหภมของน า ทผสมกน ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 3. กระปองเหลกมวล 200 กรม ใสน าไว 500 กรม อณหภม 25๐C น ากอนน าแขงมวล 100 กรม อณหภม 0๐C ใสลงในกระปอง จงหาอณหภม ของระบบขณะสมดลความรอน ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................

12

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

กจกรรมท 1.3 วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

เรอง แผนผงมโนทศนสมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... 1. อธบายความหมายสมดลความรอนได 2. ค านวณเกยวกบสมดลความรอนจากสถานการณทก าหนดใหได 1. จงเตมขอความใหสมบรณ ถาน าน าแขง -10 ๐C ใสลงในไอน า 100 ๐C เขยนแผนภาพการถายเทความรอน 2. น า 150 กรม อณหภม 10 องศาเซลเซยส ผสมกบน า 100 กรม อณหภม 85 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมของน าทผสมกน ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................

น าแขง น าแขง ................... ของผสม

..................

ไอน า

-10 ๐C …….….. ๐C …………. ๐C T

............. ๐C

100 ๐C

ms T .............. ………..

…………..

mL

จดประสงคการเรยนร

13

3. ใหสรปความรเรอง สมดลความรอนเปนแผนผงมโนทศน

14

ค าชแจง จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. สมดลความรอน หมายถงขอใด

ก. สาร 2 ชนดมมวลเทากนมพลงงานความรอนเทากน

ข. การถายเทความรอนของสาร 2 ชนดจนมอณหภมเทากน

ค. สาร 2 ชนดถายเทพลงงานจากสารทมมวลมากสสารทมมวลนอย ง. สาร 2 ชนด ถายเทพลงงานจากสารทมมวลนอยสสารทมมวลมาก 2. ถาเทน ารอนใสแกวตงวางทงไว เมอเวลาผานไป น าในแกวจะมอณหภมเทากบอากาศ ซงจะเกยวกบสงใด ก. สมดลความรอน

ข. การน าความรอน

ค. การแผสความรอน

ง. การดดกลนความรอน

3. เมอเทน า 50 กรม อณหภม 80 องศาเซลเซยส ลงไปในน า 40 กรม อณหภม 20 องศาเซลเซยส อณหภมของน าเปนเทาใด

ก. 42 องศาเซลเซยส

ข. 53.3 องศาเซลเซยส

ค. 58.8 องศาเซลเซยส

ง. 60.2 องศาเซลเซยส

4. ใสน าแขง 100 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 100 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. -25 องศาเซลเซยส

ข. 0 องศาเซลเซยส

ค. 8 องศาเซลเซยส

ง. 10 องศาเซลเซยส

5. น ารอน 80 กรม อณหภม 100 องศาเซลเซยส ตองการท าใหน าเปนน าอนอณหภม 50 องศาเซลเซยส จะตองเตมน าเยนอณหภม 25 องศาเซลเซยส ลงไปกกรม

ก. 30 กรม

ข. 65 กรม

ค. 130 กรม

ง. 160 กรม

6. น า 200 กรม อณหภม 25 องศาเซลเซยส เมอน ากอนน าแขงมวล 1,000 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ใสในน า จงหามวลกอนน าแขงทละลาย ก. 38.75 กรม

ข. 62.5 กรม

ค. 387.5 กรม

ง. 625 กรม

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

แบบทดสอบหลงเรยน วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

ชนมธยมศกษาปท 1 เรอง สมดลความรอน เวลา 10 นาท

15

7. น า 150 กรมอณหภม 10 องศาเซลเซยส ผสมกบน า 100 กรมอณหภม 85 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมของน าทผสมกน

ก. 95 องศาเซลเซยส

ข. 75 องศาเซลเซยส

ค. 40 องศาเซลเซยส

ง. 45.5 องศาเซลเซยส

8. ใสน าแขง 50 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 200 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. 0 องศาเซลเซยส

ข. 4 องศาเซลเซยส

ค. 8 องศาเซลเซยส

ง. 10 องศาเซลเซยส

9. หยอนน าแขง 0 องศาเซลเซยส 150 กรม ลงในกระตกน าแขงทมน าอณหภม 30 องศาเซลเซยส อย 400 กรม ผลเปนอยางไร 1) อณหภมของน าลดลงเปน 0 2) น าแขงละลายหมด 3) อณหภมของน าลดลงเปน 4.4 องศาเซลเซยส

4) น าแขงละลายไมหมด ค าตอบขอใดถกตอง ก. ขอ 1) เทานน

ข. ขอ 1) และ 2) ค. ขอ 3) เทานน

ง. ขอ 4) เทานน

10. น าแขงหลอด มวลกอนละ 25 กรม จ านวน 2 กอน อณหภม 0 องศาเซลเซยส หยอนลงในแกวน าทมอณหภม 80 องศาเซลเซยส อย 200 กรม อณหภมของน าจะลดลงเหลอกองศาเซลเซยส ก. 0 ข. 32 ค. 48 ง. 62.2

เกงมากคะ

16

เฉลย ชดกจกรรมท 4 เรอง สมดลความรอน

17

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

เฉลย กจกรรมท 1.1

วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว 21102

เรอง การทดลองสมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... ทดลองเพอศกษาสมดลความรอนของน า โดยใหนกเรยนรวมกนทดลอง ตามล าดบขนตอนตอไปน 1. รวมกนศกษาจดประสงคการเรยนรใหเขาใจ 2. ชวยกนเตรยมวสดอปกรณและศกษาวธการทดลองอยางละเอยด 3. รวมกนท าการทดลองโดยแบงบทบาทหนาทของแตละคนในกลมใหเหมาะสม 4. บนทกผลการทดลองทไดลงในตารางทก าหนดให 5. เมอเสรจสนการทดลองแลวใหนกเรยนรวมกนอภปรายผล และตอบค าถามหลงการทดลอง 6. สรปผลการทดลองและเตรยมน าเสนอหนาชนเรยน 1. บกเกอร ขนาด 100 3cm 3 ใบ 2. เทอรมอมเตอร 1 อน 3. ขาตงหลอดทดลองและทจบหลอดทดลอง 1 อน 4. น าเยน 50 3cm 5. น ารอน 50 3cm

จดประสงคการเรยนร

ค าชแจง

วสดอปกรณ/กลม

18

1. ใสน ารอน 50 3cm แลววดอณหภม บนทกผล 2. ใสน าเยน 50 3cm แลววดอณหภม บนทกผล 3. เทน ารอนและน าเยนผสมกน แลววดอณหภม บนทกผล

วธทดลอง

19

ค าชแจง ใหนกเรยนออกแบบตารางบนทกผลการทดลอง

ตวอยางตารางบนทกผลการทดลอง

อณหภม (๐C)

น ารอน น าเยน น าผสม

80 10 45

(อณหภมขนอยกบการทดลองของนกเรยนจรง)

1. น ารอนเมอผสมกบน าเยนจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง ลดลง เพราะ น ารอนจะคายความรอนใหกบน าเยน 2. น าเยนเมอผสมกบน ารอนแลวจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง เพมขน เพราะ น าเยนจะไดรบความรอนจากน ารอน 3. การถายโอนความรอนระหวางน ารอนและน าเยนจะสนสดลงเมอใด เมอน ารอนและน าเยนมอณหภมผสมเดยวกน คอ 45 ๐C

บนทกผลการทดลอง

ค าถามทายการทดลอง

20

เมอน าทมอณหภมตางกนมาผสมกนจะมการถายโอนความรอนจากทมอณหภมสงกวาไปสทมอณหภมต ากวา จนมอณหภมเทากน เรยกวา วตถเกดสมดลความรอน

เกณฑการใหคะแนนกจกรรมท 3 ใชแบประเมนทกษะการทดลอง (10 คะแนน)

สรปผลการทดลอง

21

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

เฉลยกจกรรมท 1.2 วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

เรอง การค านวณสมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... 1. เทน า 100 cm3 อณหภม 60 ๐C ลงไปในน า 200 cm3 อณหภม 30 ๐C วธท า สมมตใหมวลของน าทมอณหภม 30 ๐C = X กรม

ปรมาณความรอนลด = ปรมาณความรอนเพม 1)( tms = 2)( tms

)4060(1100 = )3040(1 m

จะตองเตมน าอณหภม 30 ๐C ลงไป 200 กรม

2. เทน า 100 cm3 อณหภม 65๐C ลงไปในน า 100 cm3 อณหภม 20๐C จงหาอณหภมของน า ทผสมกน

วธท า อณหภมผสม = 2

12 TT

= 2

2065

= 42.5 ๐C 3. กระปองเหลกมวล 200 กรม ใสน าไว 500 กรม อณหภม 25๐C น ากอนน าแขงมวล 100 กรม อณหภม 0๐C ใสลงในกระปอง จงหาอณหภม ของระบบขณะสมดลความรอน วธท า ปรมาณความรอนลด = ปรมาณความรอนเพม 1)( tms = 2)( tmsmL

)25(1500 t = )0(5.0100()80100( t

t500500,12 = t50000,8

t = C1.8

22

เกณฑการใหคะแนนขอ 1 , 3 1) แสดงวธการค านวณไดถกตองทกขนตอน ค าตอบถกตอง = 2 คะแนน 2) แสดงวธการค านวณตอบไดถกตองบางขนตอน ค าตอบถกตอง = 1 คะแนน 3) แสดงวธการค าควณไมถกตอง ค าตอบไมถกตองหรอถกอยางใดอยางหนง = 0 คะแนน เกณฑการใหคะแนนขอ 2 1) แสดงวธการค านวณไดถกตองทกขนตอน ค าตอบถกตอง = 1 คะแนน 2) แสดงวธการค านวณตอบไดถกตองบางขนตอน ค าตอบถกตอง = 0.5 คะแนน 3) แสดงวธการค าควณไมถกตอง ค าตอบไมถกตองหรอถกอยางใดอยางหนง = 0 คะแนน

23

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1

เฉลย กจกรรมท 1.3

วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

เรอง แผนผงมโนทศนสมดลความรอน

ชอ ........................................................ ชน .................. เลขท ......................... 1. อธบายความหมายสมดลความรอนได 2. ค านวณเกยวกบสมดลความรอนจากสถานการณทก าหนดใหได 1. จงเตมขอความใหสมบรณ ถาน าน าแขง -10 ๐C ใสลงในไอน า 100 ๐C เขยนแผนภาพการถายเทความรอน

จดประสงคการเรยนร

น าแขง น าแขง .. .น า.. ของผสม

.....น า.....

ไอน า

-10 ๐C ……0.….. ๐C ……0. ๐C T

...100..... ๐C

100 ๐C

ms T .... mL.......... ms T ………..

… ms T ………..

mL

24

2. น า 150 กรม อณหภม 10 องศาเซลเซยส ผสมกบน า 100 กรม อณหภม 85 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมของน าทผสมกน ปรมาณความรอนลด = ปรมาณความรอนเพม 1)( tms = 2)( tms

)10(1150 t = )85(1100 t

500,1150 t = t100500,8

อณหภมผสม t = C40

3. ลกเหลกมวล 400 กรม อณหภม 100 องศาเซลเซยส ความจความรอนจ าเพาะ 0.1 แคลอรตอกรมเซลเซยส ตกลงในน า 100 กรม อณหภม 20 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมขณะสมดลความรอน ปรมาณความรอนลด = ปรมาณความรอนเพม 1)( tms = 2)( tms

)100(1.0400 t = )20(1001100 t

)100(400 t = )20(100 t

เกณฑการใหคะแนนขอ 1 1) ตอบไดถกตองทกขอ มใจความสมบรณดมาก เขยนไดถกตองทกรายการ = 1 คะแนน 2) ตอบไดถกตอง 1 ขอ มใจความสมบรณด เขยนไดถกตอง = 0.5 คะแนน 3) ไมตอบหรอตอบไมตรงประเดน = 0 คะแนน เกณฑการใหคะแนนขอ 2 - 3 1) แสดงวธการค านวณไดถกตองทกขนตอน ค าตอบถกตอง = 2 คะแนน 2) แสดงวธการค านวณตอบไดถกตองบางขนตอน ค าตอบถกตอง = 1 คะแนน 3) แสดงวธการค าควณไมถกตอง ค าตอบไมถกตองหรอถกอยางใดอยางหนง = 0 คะแนน

25

การพา ความรอน ความรอน

การค านวณเกยวกบสมดลความรอน

สมดลความรอน

พลงงานความรอนถายโอนจากแหลงทมความรอนสงไป

บรเวณทต ากวา

ตวอยาง การเกดสมดลความรอน

น าแขงกลายเปนน า เพราะอากาศทรอนกวา ถายโอนความรอนให

น าแขงจนอณหภมเทากน

ตวอยางท 1 เทน ำ 100 อณหภม 70 ลงไปในน ำ 100 อณหภม 30 จงหำอณหภมของน ำทผสมกน

วธท า จำกอณหภมผสม =

=

= อณหภมผสมมคำเทำกบ 50 องศำเซลเซยส ตอบ

การน า ความรอน การแผรงส

ความรอน

สตรการค านวณหาอณหภมผสมทเกดจากของเหลว ทง 2 ชนดมปรมาตรเทากน

สตรการค านวณหาอณหภมผสมทเกดจากของเหลว ทง 2 ชนดมปรมาตรแตกตางกน

26

ค าชแจง จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. สมดลความรอน หมายถงขอใด

ก. สาร 2 ชนดมมวลเทากนมพลงงานความรอนเทากน

ข. การถายเทความรอนของสาร 2 ชนดจนมอณหภมเทากน

ค. สาร 2 ชนดถายเทพลงงานจากสารทมมวลมากสสารทมมวลนอย ง. สาร 2 ชนด ถายเทพลงงานจากสารทมมวลนอยสสารทมมวลมาก 2. ถาเทน ารอนใสแกวตงวางทงไว เมอเวลาผานไป น าในแกวจะมอณหภมเทากบอากาศ ซงจะเกยวกบสงใด ก. สมดลความรอน

ข. การน าความรอน

ค. การแผสความรอน

ง. การดดกลนความรอน

3. เมอเทน า 50 กรม อณหภม 80 องศาเซลเซยส ลงไปในน า 40 กรม อณหภม 20 องศาเซลเซยส อณหภมของน าเปนเทาใด

ก. 42 องศาเซลเซยส

ข. 53.3 องศาเซลเซยส

ค. 58.8 องศาเซลเซยส

ง. 60.2 องศาเซลเซยส

4. ใสน าแขง 100 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 100 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. -25 องศาเซลเซยส

ข. 10 องศาเซลเซยส

ค. 8 องศาเซลเซยส

ง. 15 องศาเซลเซยส

5. น ารอน 80 กรม อณหภม 100 องศาเซลเซยส ตองการท าใหน าเปนน าอนอณหภม 50 องศาเซลเซยส จะตองเตมน าเยนอณหภม 25 องศาเซลเซยส ลงไปกกรม

ก. 30 กรม

ข. 65 กรม

ค. 130 กรม

ง. 160 กรม

6. น า 200 กรม อณหภม 25 องศาเซลเซยส เมอน ากอนน าแขงมวล 1,000 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ใสในน า จงหาอณหภมของน าทผสมกน

ก. 4.17 องศาเซลเซยส ข. 417 องศาเซลเซยส ค. 41.7 องศาเซลเซยส ง. 4,170 องศาเซลเซยส

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

เฉลยแบบทดสอบ กอนเรยน - หลงเรยน

วชาวทยาศาสตร รหสวชา ว21102

ชนมธยมศกษาปท 1 เรอง สมดลความรอน เวลา 10 นาท

27

7. น า 150 กรมอณหภม 10 องศาเซลเซยส ผสมกบน า 100 กรมอณหภม 85 องศาเซลเซยส จงหาอณหภมของน าทผสมกน

ก. 95 องศาเซลเซยส

ข. 75 องศาเซลเซยส

ค. 40 องศาเซลเซยส

ง. 45.5 องศาเซลเซยส

8. ใสน าแขง 50 กรม อณหภม 0 องศาเซลเซยส ลงในน า 200 กรม ทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะไดอณหภมสดทายเทาใด ก. 0 องศาเซลเซยส

ข. 24 องศาเซลเซยส

ค. 40 องศาเซลเซยส

ง. 60 องศาเซลเซยส

9. ถาผสมน าทอณหภม 28 องศาเซลเซยส กบ 70 องศาเซลเซยส นกเรยนคดวาอณหภมของน าทผสมกนจะมประมาณเทาใด ก. 25 องศาเซลเซยส ข. 49 องศาเซลเซยส ค. 69 องศาเซลเซยส ง. 75 องศาเซลเซยส 10. กระบวนการถายโอนความรอนวธใดไมท าใหเกดสมดลความรอน

ก. การน าความรอน ข. การพาความรอน ค. การแผรงสความรอน ง. การกระจายความรอน

28

เลขท

ชด 4 กจกรรมท

ทดสอ

บหลง

เรยน

คะแน

นเฉล

ทกษะ

การค

ดวเคร

าะห

1.1 1.2 1.3

รวมค

ะแนน

กจกร

รม

ทดสอ

ทดสอ

บกอน

คะแนน 10 5 5 20 10 10 100 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

รวม เฉลย

เฉลยรอยละ

สรปผลการประเมนชดกจกรรมท 4 เรอง สมดลความรอน

บรรณานกรม

กระทรวงศกษาธการ. (2551). หลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 . กรงเทพฯ: โรงพมพชมนมสหกรณเกษตรแหงประเทศไทย.

__________.(2551). ตวชวดกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551. กรงเทพฯ : ชมนมเกษตรกรแหงประเทศไทย จ ากด. กลมนเทศตดตามและประเมนผลการจดการศกษา. (2553). คมอการอบรม การพฒนาหลกสตรสถานศกษา

ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 เลม 2 จากหลกสตรสหองเรยน. สรนทร : ส านกงานเขตพนทการศกษาสรนทร เขต 1.

ขวญฤด ผลอนนตและธญญา ผลอนนต. (2550). MIND MAP กบการศกษาและการบรหารความร. กรงเทพฯ : ขวญขาว. ชชาต เทยงธรรม. (2552). สรปเขมวทยาศาสตร ม.1. กรงเทพฯ : ส านกพมพแมค. ถนด ศรบญเรองและคณะ. (ม.ป.ป.). สมฤทธมาตรฐาน วทยาศาสตร ม.1. เลม 1. กรงเทพฯ :

อกษรเจรญทศน บญชา แสนทว. (2546). วทยาศาสตร เลม 1 ชนมธยมศกษาปท 1. กรงเทพฯ : วฒนาพานช. ประดบ นาคแกวและคณะ. (ม.ป.ป.). วทยาศาสตร ชวงชนท 3 ชนมธยมศกษาปท 1. กรงเทพฯ :

ส านกพมพแมค. ประดบ นาคแกวและดาวลย เสรมบญสข. (2551). วทยาศาสตร ม. 1. กรงเทพฯ : ส านกพมพแมค. ปนศกด ชมเกษยณและปยาณ สมคด. (2545.) วทยาศาสตร 1. กรงเทพฯ : อกษรเจรญทศน. ยพา วรยศและคณะ. (2549). วทยาศาสตร เลม 1. กรงเทพมหานคร: อกษรเจรญทศน. ศรลกษณ ผลวฒนะและคณะ. (2549). วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 1 เลม 1. กรงเทพฯ : นยมวทยา. สพจน แสงมณและชานนท มลวรรณ. (2545). ชดปฏบตการการเรยนร วชาวทยาศาสตร. ชวงชนท 1

(ม.1-3). กรงเทพฯ : ประสานมตร.