1. การเปรียบเทียบอุณหภูมิในหนวยตาง
ตัวอยาง... เมื่อนําปรอทมาวัดที่คนไขปรากฎวาอานคา
อุณหภูมิได 38 องศาเซนเซียส...

2. พลังงานความรอน
(Heat Energy)

3. พลังงานความรอน (Heat Energy)
พลังงานความร้อน เปนรูปแบบหนึ่งของพลังงาน ซึ่งมนุษยเราไดพลังงาน
ความรอนมาจากหลายแหงดวยกัน เชน จากดวงอาทิตย, พลังงานในของเหลวรอน
ใตพื้นพิภพ, การเผาไหมของเชื้อเพลิง, พลังงานไฟฟา, พลังงานนิวเคลียร, พลังงาน
น้ําในหมอตมน้ํา, พลังงานเปลวไฟ
ผลของความรอนทําใหสารเกิดการเปลี่ยนแปลง เชน อุณหภูมิสูงขึ้น หรือมี
การเปลี่ยนสถานะไป และนอกจากนี้แลว พลังงานความรอนยังสามารถทําใหเกิด
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีไดอีกดวย หนวยที่ใชวัดปริมาณความรอน คือ แคลอรี่ (cal)
หรือจูล (J) โดยใชเครื่องมือที่เรียกวา แคลอรี่มิเตอร
หน่วยที่ใช้วัดปริมาณความร้อนในระบบต่างๆ ระบบเมตริก ใชพลังงาน
ความรอนในหนวยของ แคลอรี่ (Cal) หรือกิโลแคลอรี่ (Kcal) ระบบเอสไอ ใช
พลังงานความรอนในหนวยของ จูล (J) หรือกิโลจูล (KJ) ระบบอังกฤษ ใชพลังงาน
ความรอนในหนวยของ บีทียู (Btu)

4. นิยามของปริมาณความรอน
ปริมาณความรอน 1 Cal คือ
ปริมาณความรอนที่ทําใหน้ํา มวล 1 กรัมมีอุณหภูมิสูงขึ้น 1 องศาเซลเซียส
ปริมาณความรอน 1 Kcal คือ
ปริมาณความรอนที่ทําใหน้ํามวล 1 กิโลกรัม มีอุณหภูมิสูงขึ้น 1
องศาเซลเซียส (ปริมาณความรอน 1 กิโลแคลอรี่ = 1,000 Cal)
ปริมาณความรอน 1 Btu คือ
ปริมาณความรอนที่ทําใหน้ํามวล 1 ปอนดมีอุณหภูมิสูงขึ้น 1
องศาฟาเรนไฮด โดยที่ปริมาณความรอน 1 Btu = 252 Cal

5. หนวยการวัดน้ําหนัก
ในระบบเมตริกเทียบกับระบบอังกฤษ (โดยประมาณ)
1 กิโลกรัม เทากับ 2.2046 ปอนด

6. BTU แอรคืออะไร คํานวณ BTU แอรอยางไร เรามีคําตอบ
BTU (British Thermal Unit) คือ หนวยที่ใชวัดปริมาณความรอนหนวยหนึ่ง ( ซึ่งเปนที่นิยมใช
กันมากในระบบของแอร ) สามารถเทียบไดกับหนวยจูลหรือแคลอรีในระบบสากล โดยที่ความรอน 1
Btu คือปริมาณความรอนที่ทําใหน้ํา 1 ปอนดมีอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 องศาฟาเรนไฮด แอรนั้น
จะวัดกําลังความเย็นหรือความสามารถในการดึงความ รอน ( ถายเทความรอน ) ออกจากหองปรับ
อากาศในหนวยบีทียู ( Btu ) เชนแอรขนาด 14,000 บีทียูตอชั่วโมง หมายความวาแอรเครื่องนั้นมี
ความสามารถในการดึงความรอนออกจาก หองปรับอากาศ 14,000 บีทียูภายในเวลา 1 ชั่วโมง
วิธีคํานวน BTU แอร นั้นมีคนถามมาเปนจํานวนมาก การคํานวณคา BTU นั้นถาจะใหไดคาที่ตรงจริง
ขึ้นอยูกับหลายปจจัยมาก วันนี้เราจึงมีวิธีคํานวณ BTU โดยประมาณมาแนะนํา
BTU = พื้นที่หอง(กวางxยาว) x ตัวแปร ]
ตัวแปรแบงได 2 ประเภท
700 = หองที่มีความรอนนอยใชเฉพาะกลางคืน
800 = หองที่มีความรอนสูงใชกลางวันมาก
Note:กรณีที่หองสูงกวา 2.5 เมตร บวกเพิ่ม 5 %

7. ทราบหรือ ...ไม รูไวใชวา... ใสบาแบกหาม
• เจมส จูล นักวิทยาศาสตรชาวอังกฤษพบวาพลังงานความรอน 1 แคลอ
รี่เกิดจากการทํางาน 4.2 จูล ดังนั้นเราจึงใชตัวเลขคานี้คํานวณพลังงาน
ความรอนจากแคลอรี่เปนจูลได นั่นคือ
1 Cal = 4.2 J หรือ
1 Kcal = 4,200 J
โดยปริมาณความรอน 1 จูล (1 J) คือ ปริมาณความรอนที่มีขนาดเทากับ
งานที่เกิดจากแรง 1 นิวตัน (N) กระทําตอวัตถุแลวมีผลใหวัตถุนั้น
เคลื่อนที่ไปตามทิศทางของแรงกระทําเปนระยะทาง 1 เมตร (m)

8. อุณหภูมิ (Temperature)
• อุณหภูมิ (Temperature) คือ คุณสมบัติทางกายภาพของระบบ
โดยจะใชเพื่อแสดงถึงระดับพลังงานความรอน เปนการแทนความรูสึก
ทั่วไปของคําวา "รอน" และ "เย็น" โดยสิ่งที่มีอุณหภูมิสูงกวาจะถูกกลาว
วารอนกวา หนวย SI ของอุณหภูมิ คือ เคลวิน
มาตราวัดอุณหภูมิ
มาตรฐานวัดหลัก ไดแก

9. เทอรโมมิเตอร (Thermometer)
เทอรโมมิเตอรเปนเครื่องมือสําหรับวัดระดับความรอนหรืออุณหภูมิ
ประดิษฐขึ้นโดยอาศัยหลักการขยายตัวของของเหลวเมื่อไดรับความรอน และ
หดตัวเมื่อคายความรอน ของเหลวที่ใชบรรจุในกระเปาะแกวของเทอรโมมิเตอร
คือปรอทหรือแอลกอฮอลที่ผสมกับสีแดง เมื่อแอลกอฮอลหรือปรอทไดรับความ
รอน จะขยายตัวขึ้นไปตามหลอดแกวเล็กๆ เหนือกระเปาะแกว และจะหดตัวลง
ไปอยูในกระเปาะตามเดิมถาอุณหภูมิลดลง สาเหตุที่ใชแอลกอฮอลหรือปรอท
บรรจุลงในเทอรโมมิเตอรเพราะของเหลวทั้งสองนี้ไวตอการเปลี่ยนแปลงของ
อุณหภูมิ และไมเกาะผิวของหลอดแกว แตถาเปนของเหลวชนิดอื่น เชน น้ําจะ
เกาะผิวหลอดแกว เมื่อขยายตัวหรือหดตัว จะติดคางอยูในหลอดแกวไมยอม
กลับมาที่กระเปาะ การอานเทอรโมมิเตอรตองใหระดับของของเหลวใน
หลอดแกวอยูในระดับสายตา ถาเปนเทอรโมมิเตอรชนิดบรรจุดวยปรอท ใหอาน
ตัวเลขบริเวณฐานของสวนนูน สวนเทอรโมมิเตอรชนิดแลกอฮอล ใหอานตัวเลข
บริเวณสวนที่เวาที่สุด

10. การวัดอุณหภูมิ
• การวัดอุณภูมิ เราสามารถทราบไดโดยการ วัดระดับความรอนของสิ่งนั้นๆ
เครื่องมือที่ใชวัดระดัความรอน เรียกวา "เทอรโมมิเตอร" ซึ่งทั่วไปนิยมใชบอก
องศาเซลเซียส และองศาฟาเรนไฮต การใชโดยการใหกระเปาะ
เทอรโมมิเตอรสัมผัสกับสิ่งที่ตองการวัดโดยตรงจริงๆเทานั้นและตั้งตรง อาน
สเกลตองอานในระดับสายตาและระดับเดียวกับของเหลวในเทอรโมมิเตอร
• หลักการทํางานของเทอรโมมิเตอร จะบรรจุของเหลวที่ในปรอท หรือ
แอลกอฮอลผสมสี เหตุที่ใชของเหลวนี้เพราะมีคุณสมบัติในการขยายและหด
ตัว หลักการสําคัญของเทอรโมมิเตอรมีอยูวา สารเมื่อไดรับความรอนจะ
ขยายตัว และเมื่อลดความรอนจะหดตัว หรือมีการเปลี่ยนแปลงอุญหภูมิ

11. การอานคาอุณหภูมิจากเทอรโมมิเตอร

12. การถายโอนพลังงาน (Heat Transfer)
การถายโอนพลังงานความรอน (Heat Transfer) วัตถุที่มีอุณหภูมิตางกัน วัตถุหนึ่ง
มีอุณหภูมิสูงกวาวัตถุหนึ่งจะทําใหเกิดการถายพลังงานความรอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปยังวัตถุ
ที่มีอุณหภูมิต่ํากวา การถายเทพลังงานความรอนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งนี้เรียกวา การถายโอน
พลังงานความรอน นักเรียนคิดวา การถายโอนพลังงานความรอนจะเกิดขึ้นไดดวยวิธีใดบาง เมื่อนํา
เสนลวดเสนหนึ่งมาลนไฟ แลวใชมือจับปลายเสนลวดใหหางจากเปลวไฟประมาณ 10 เซนติเมตร
เราจะรูสึกรอนและเมื่อเวลาผานไปนาน ๆ จะรูสึกรอนขึ้นเรื่อย ๆ ทั้งๆที่บริเวณดังกลาวจะไมรูสึก
รอนถาไมมีเสนลวด แสดงวาความรอนเคลื่อนที่ผานเสนลวดมาถึงมือเรา ตามทฤษฎีแลวสามารถ
อธิบายไดวา โมเลกุลของเสนลวด เมื่อไดรับความรอนก็จะมีพลังงานจลนมากขึ้น เกิดการสั่นแรงขึ้น
ทําใหเกิดการชน เกิดการขัดสีดกับโมเลกุลขางเคียง ทําใหโมเลกุลขางเคียงมีอุณหภูมิสูงขึ้น มี
พลังงานจลนมากขึ้น เกิดการสั่นแรงขึ้นและเกิดการขัดสีกับโมเลกุลที่อยูถัดไปเชนนี้เรื่อยๆ จนความ
รอนถูกสงมาถึงมือเรา เราสามารถกลาวไดอีกวาความรอนสามารถสงผานเสนลวดได เสนลวดเปน
เสมือนทางที่นําความรอนมาสูมือเรา และสรุปไดวา "ความรอนสามรถถายโอนไดดวยวิธีการนํา
ความรอน" ซึ่งกรณีการนําความรอนนี้ตองอาศัยตัวกลางในการถายโอนพลังงานความรอน ในการ
ถายโอนพลังงานความรอนจะมี 3 แบบดวยกัน คือ การนําความรอน การพาความรอน และ การแผ
รังสีความรอน โดยการนําความรอนและพาความรอนตองอาศัยตัวกลางในการถายโอนพลังงาน
ความรอน สวนในการแผรังสีความรอนไมตองใชตัวกลางในการถายโอนพลังงานความรอน

13. พิจารณาจากรูป...

14. สมดุลทางความรอน (Thermal equilibrium)
อุณหภูมิเปนคุณสมบัติตัวหนึ่งที่ใชบอกระดับพลังงานของระบบ ถานําวัตถุสอง
กอนที่อุณหภูมิตางกันมาสัมผัสกันก็จะเกิดการถายเทความรอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิ
สูงกวาไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ํากวา จนกวาอุณหภูมิของวัตถุทั้งสองเทากัน
กระบวนการการถายเทความรอนจึงจะสิ้นสุดลง ณ จุดที่อุณหภูมิของวัตถุทั้งสอง
เทากันนี้เราเรียกวาสมดุลทางความรอน (Thermal equilibrium)
สําหรับกฏขอที่ศูนยของเทอรโมไดนามิกสซึ่งเปนกฏที่กลาวถึงสมดุลทางความรอนได
กลาววา "ถาวัตถุสองกอนตางก็มีความสมดุลทางความรอนกับวัตถุกอนที่สามวัตถุทั้ง
สามกอนก็จะมีความสมดุลทางความรอนตอกัน" ดังตัวอยางเชน ถานําน้ํารอน
อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสผสมกับน้ําที่อุณหภูมิหอง (25 องศาเซลเซียส) น้ําที่ไดจะ
มีอุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิหอง แตต่ํากวา 70 องศาเซลเซียส ซึ่งที่เปนเชนนี้เนื่องจาก
น้ํารอนไดถายโอนพลังงานความรอนใหกับน้ําเย็น จนกระทั่งน้ําที่ผสมกันมีอุณหภูมิ
เทากัน การถายโอนพลังงานความรอนจึงหยุด

15. ความรอนกับอุณหภูมิ
อุณหภูมิเปนปริมาณที่บอกระดับความรอนในวัตถุ เราใชเทอรโมมิเตอร
ในการวัดอุณหภูมิ เทอรโมมิเตอรจะมีขนาด รูปรางและลักษณะแตกตางกัน
ไปตามลักษณะการใชงาน อุณหภูมิมีหนวยเปนเคลวิน (K) เราเรียก
ความสามารถในการกักเก็บความรอนของวัตถุวา ความจุความรอน และถา
พิจารณาความจุความรอนเทียบตอหนึ่งหนวยมวลจะเรียกวา
ความจุความรอนจําเพาะ
โดยที่เราสามารถหาความจุความรอนจําเพาะไดจากสมการ เมื่อ
Q = พลังงานความรอนมีหนวยเปนจูล (J)
m = มวลของวัตถุ (g)
t = อุณหภูมิของวัตถุที่เปลี่ยนไป (K)
c = ความจุความรอนจําเพาะ (J/g.K)
โดยที่ ความจุความรอนจําเพาะของน้ําและน้ําแข็งเทากับ 4,000 J/kg.K
ความจุความรอนจําเพาะของเหล็กเทากับ 450 J/kg.K

16. ความรอนกับสถานะของสาร
สสารมี 3 สถานะคือ ของแข็ง, ของเหลว และกาซ สารบางอยางจะ
มีทั้งหมดได 3 สถานะ เชน น้ํา กลาวคือน้ําแข็งเมื่อไดรับความรอนจะ
หลอมเหลวจนหมดเปลี่ยนสถานะจากของแข็งกลายเปนของเหลว
จากนั้นเมื่อน้ําไดรับความรอนที่อุณหภูมิประมาณ 100 ํC จะเปลี่ยน
สถานะจากของเหลวกลายเปนไอ

18. • ซึ่งขณะที่วัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ อุณหภูมิของวัตถุจะมีคาคงที่
แมเราจะใหความรอนอยางตอเนื่องกับวัตถุ ที่เปนเชนนี้เพราะความรอน
ถูกนําไปใชในการเปลี่ยนสถานะของวัตถุ เราเรียกความรอนที่ใชในการ
เปลี่ยนสถานะวา ความรอนแฝง หากเราพิจารณาความรอนแฝงเทียบ
หนึ่งหนวยมวล จะเรียกชื่อใหมนี้วา ความรอนแฝงจําเพาะ ใช
สัญลักษณ L เราสามารถหาคาพลังงานความรอนแฝงของการเปลี่ยน
สถานะไดจากสมการ

19. กราฟแสดงการดูด และการคายความรอนของสสาร

20. ความรอน(Thermal)
• ความรอน (Thermal)
• ความรอนเปนพลังงานรูปหนึ่งที่เปลี่ยนมาจากพลังงานรูปอื่น เชน พลังงานไฟฟา พลังงาน
กล (พลังงานศักยและพลังงานจลน) พลังงานเคมี พลังงานนิวเคลียร หรืองาน เปนตน
• พลังงานความรอนมีหนวยเปนจูล (Joule, J ) ในระบบเอสไอ (SI) แตบางครั้งอาจ
บอกเปนหนวยอื่นได เชน แคลอรี (cal) และบีทียู (BTU)
• พลังงานความรอน 1 แคลอรี คือพลังงานความรอนที่ทําใหน้ํามวล 1 กรัม มีอุณหภู
เพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส (°C ) ในชวง 14.5 °C ถึง 15.5 °C
• พลังงานความรอน 1 บีทียู คือ พลังงานความรอนที่ทําใหน้ําที่มีมวล 1 ปอนด มีอุณหภูมิ
เพิ่มขึ้น 1 องศาฟาเรนไฮต (°F) ในชวง 58.1 °F ถึง 59.1 °F
• จากการทดลองพบวา
• 1 cal = 4.186 J
• 1 BTU = 252 cal = 1055 J

21. ปริมาณความรอนของวัตถุ (HEAT, Q)
เปนพลังงานความรอนที่วัตถุรับเขามาหรือคายออกไป จากการศึกษาผล
ของความรอนตอสสารหรือวัตถุในชั้นนี้จะศึกษาเพียงสองดาน คือ
1. ความรอนจําเพาะ ( Specific heat ) หมายถึง พลังงานความรอนที่
ทําใหวัตถุมีอุณหภูมิสูงขึ้นหรือต่ําลงโดยสถานะยังคงรูปเดิม
2. ความรอนแฝง (Latent Heat) หมายถึง พลังงานความรอนที่ทําให
วัตถุเปลี่ยนสถานะโดยอุณหภูมิคงที่
ความจุความรอน ( Heat capacity, C ) คือความรอนที่ทําใหสาร
ทั้งหมดที่กําลังพิจารณามีอุณหภูมิเปลี่ยนไปหนึ่งหนวย โดยสถานะไมเปลี่ยน
ถาใหปริมาณความรอน ΔQ แกวัตถุ ทําใหอุณหภูมิของวัตถุเปลี่ยนไป
ΔT ดังนั้นถาอุณหภูมิของวัตถุเปลี่ยนไป 1 หนวย จะใชความรอน C คือ

22. การเปลี่ยนสถานะของสาร
สารและสิ่งของที่อยูรอบตัวเราจะพบวามีอยู 3 สถานะ คือ ของแข็ง (น้ําแข็ง)
ของเหลว (น้ํา) และแกส (ไอน้ํา) ได
I. ของแข็ง แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลมีคามาก ทําใหโมเลกุลอยูใกลกัน จึงทําให
รูปทรงของของแข็งไมเปลี่ยนแปลงมากเมื่อมีแรงขนาดไมมากนักมากระทํา
ตามคําจํากัดความนี้ เหล็ก คอนกรีต กอนหิน เปนของแข็ง
II. ของเหลว แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลมีคานอย โมเลกุลจึงเคลื่อนที่ไปมาได
บาง จึงทําใหรูปทรงของของเหลวเปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่ที่บรรจุ น้ํา
น้ํามัน ปรอท เปนของเหลว
III. แกส แรงดึงดูดระหวางโมเลกุลมีคานอยมาก จนโมเลกุลของแกสอยูหาง
กันมากและเคลื่อนที่ไดสะเปะสะปะ ฟุงกระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ เชน
อากาศและแกสชนิดตางๆ

23. กิจกรรมที่ 1
พลังงานความรอนกับการเปลี่ยนแปลงของสาร
• วัตถุประสงค 1. ทดลองและอธิบายผลของพลังงานความรอน
ที่ทําใหสาร/วัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลง
• อุปกรณการทดลอง
• วิธีการทดลอง
• ตารางบันทึกผลการทดลอง
• อภิปรายและสรุปผลการทดลอง
• จากการทดลอง....เมื่อนํา........พบวา.........(เกิดอะไรขึ้น)