คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ 41 ผลการเรียนรู้ ชั้น สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ๗. อธิบายกฎของแก๊สอุดมคติและคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ๘. อธิบายแบบจำ�ลองของแก๊สอุดมคติ ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส และอัตราเร็วอาร์เอ็มเอสของโมเลกุล ของแก๊ส รวมทั้งคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ๙. อธิบายและคำ�นวณงานที่ทำ�โดยแก๊สในภาชนะปิดโดยความดันคงตัว และอธิบายความ สัมพันธ์ระหว่างความร้อน พลังงานภายในระบบ และงาน รวมทั้งคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง และนำ�ความรู้เรื่องพลังงานภายในระบบไปอธิบายหลักการทำ�งานของเครื่องใช้ ในชีวิตประจำ�วัน - แก๊สอุดมคติเป็นแก๊สที่โมเลกุลมีขนาดเล็กมาก ไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล มีการ เคลื่อนที่แบบสุ่ม และมีการชนแบบยืดหยุ่น - ความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตรและอุณหภูมิของแก๊สอุดมคติเป็นไปตามกฎของแก๊ส อุดมคติ เขียนแทนได้ด้วยสมการ - จากแบบจำ�ลองของแก๊สอุดมคติ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และจากกฎของแก๊สอุดมคติ ทำ�ให้สามารถศึกษาสมบัติทางกายภาพบางประการของแก๊สได้ ได้แก่ ความดัน พลังงานจลน์ เฉลี่ยและอัตราเร็วอาร์เอ็มเอส ของโมเลกุลของแก๊สได้ - จากทฤษฎีจลน์ของแก๊ส ความดันและพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลของแก๊สมีความสัมพันธ์ ตามสมการ ส่วนอัตราเร็วอาร์เอ็มเอสของโมเลกุลของแก๊สคำ�นวณได้ จากสมการ - ในภาชนะปิดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของแก๊สโดยความดันคงตัว งานที่เกิดขึ้นคำ�นวณ ได้จากสมการ - โมเลกุลของแก๊สอุดมคติในภาชนะปิดจะมีพลังงานจลน์ โดยพลังงานจลน์รวมของโมเลกุล เรียกว่า พลังงานภายในของแก๊สหรือพลังงานภายในระบบ ซึ่งแปรผันตรงกับจำ�นวนโมเลกุล และอุณหภูมิสัมบูรณ์ของแก๊ส - พลังงานภายในระบบมีความสัมพันธ์กับความร้อนและงาน เช่น เมื่อมีการถ่ายโอนความ ร้อนในระบบปิด ผลของการถ่ายโอนความร้อนนี้จะเท่ากับผลรวมของพลังงานภายในระบบที่ เปลี่ยนแปลงกับงาน เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานเรียกกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ แสดงได้ด้วยสมการ  g P gh   0 g P P P   B F Vg   F l   2 1 2 P v gh      B PV nRT Nk T   2 3 k PV NE  B rms 3 k T v m  W P V   Q U W    hf 0 / / LL AF Y   0 L   Y    g P gh   0 g P P P   B F Vg   F l   2 1 2 P v gh      B PV nRT Nk T   2 3 k PV NE  B rms 3 k T v m  W P V   Q U W    hf 0 / / LL AF Y   0 Y    g P gh   0 g P P P   B F Vg   F l   2 1 2 P v gh      B PV nRT Nk T   2 3 k PV NE  B rms 3 k T v m  W P V   Q U W    hf 0 / / LL AF Y   0 L L    Y    g P gh   0 g P P P   B F Vg   F l   2 1 2 P v gh      B PV nRT Nk T   2 3 k PV NE  B rms 3 k T v m  W P V   Q U W    hf 0 / / LL AF Y   F A   0 L L    Y    g P gh   0 g P P P   B F Vg   F l   2 1 2 P v gh      B PV nRT Nk T   2 3 k PV NE  B rms 3 k T v m  W P V   Q U W    hf 0 / / LL AF Y  