Page 1
Reportเรื่อง การหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะ
ของแก๊ซต่างๆ
จดัทำาโดย นางสาวสภุาว ีชยัสทิธิ ์B5582105
คำานำา ในการทดลองน้ีจะทำาการศึกษาหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv) ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำาคัญในใชก้ารศึกษาพลศาสตรข์องแก๊ซต่างๆ รวมไปถึงการหาลักษณะการบบีอัดและขยาย ความเรว็เสยีง หรอืการไหลของแก๊ซ ในการทดลองน้ีเราจะทำาการวดัหาค่า ด้วยอุปกรณ์ง่ายจากการคาบการสัน่ของวตัถโุดยไมต้่องวดัหาค่าความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซโดยตรง อุปกรณ์ที่ใชม้สีว่นหลักๆเพยีงขวดแขง็ท่ีมรูีเล็กๆกับก้อนโลหะเล็กๆพอดีปากขวด และการวดัจะมกีารใช้กล้องถ่ายวดีีโอเขา้มาชว่ยในการหาคาบการสัน่ของก้อนโลหะท่ีมกีารสัน่เมื่อถกูหยอ่นลงปากขวด
Page 2
บทคัดยอ่ ในการทดลองน้ีจะทำาการศึกษาหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv) ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำาคัญในใชก้ารศึกษาพลศาสตรข์องแก๊ซต่างๆ รวมไปถึงการหาลักษณะการบบีอัดและขยาย ความเรว็เสยีง หรอืการไหลของแก๊ซ ในการทดลองน้ีเราจะทำาการวดัหาค่า ด้วยอุปกรณ์ง่ายจากการคาบการสัน่ของวตัถโุดยไมต้่องวดัหาค่าความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซโดยตรง อุปกรณ์ท่ีใชม้สีว่นหลักๆเพยีงขวดแขง็ที่มรูีเล็กๆกับก้อนโลหะเล็กๆพอดีปากขวด และการวดัจะมกีารใชก้ล้องถ่ายวดีีโอเขา้มาชว่ยในการหาคาบการสัน่ของก้อนโลหะท่ีมกีารสัน่เมื่อถกูหยอ่นลงปากขวด จากPV γ=¿ ค่าคง น้ีถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันที่เปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนที่ในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation)[4] ในกรณีท่ีสมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนที่ด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped oscillation ทัง้น้ียงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ สมการการเคล่ือนท่ีของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆจะได้สมการ
ดังน้ีd2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0
สำาหรบัการเคล่ือนท่ีแบบสัน่ของก้อนโลหะในปากขวดตาม รูปที่ 1 นัน้ในกรณีท่ีไมม่กีารถ่ายเทความรอ้น การเปล่ียนแปลงของความดันอากาศ (P) และปรมิาตร (V) จะเป็นไปตามกระบวนการ adiabatic โดยมคีวามสมัพนัธก์ันตามสมการ
PV γ=¿ ค่าคงที ทำาการอินทิเกรตเพื่อจดัใหอ้ยูใ่นรูปสมการการสัน่ท่ีเป็นสมการอนุพนัธอั์นดับสองได้ดังน้ี
d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0 [1]
Page 3
จากผลการทดลอง มวีตัถ ุที่ใชใ้นการทดลองคือ ลกูเหล็ก แท่งอลมูเินียม แท่งเหล็ก จากการทดลอง แท่งเหล็กที่ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ทำาการทดลองปล่อยใหม้ีการเคลื่อนที่แบบสัน่ในอากาศ (สว่นใหญ่เป็นแก็สไนโตรเจน และ แก็สออกซเิจน ทัง้สองเป็นแก็สโมเลกลุคู่)และในแก็สอารก์อน(แก็สโมเลกลุเดี่ยว) แต่ผลการทดลองที่ได้ไมม่กีารสัน่เลย สว่นลกูเหล็กและแท่งอลมูเินียม ทัง้สองขนาดเกิดการสัน่แต่วตัถทุัง้สองชนิดจะเกิดการสัน่ได้ดี ในแก็สอารก์อนและค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv)ในอารก์อนจะมคี่ามากกวา่ในอากาศ ความจุความรอ้น C ขึ้นกับมวล m ของสารทำาใหม้วลของแท่งเหล็กที่มมีากเมื่อเทียบกับปรมิาตรของหลอดแก้วทำาใหแ้ท่งเหล็กไมส่ัน่[3]
วธิกีารทดลอง ตอนท่ี 1 ออกแบบรูปแบบโมเดลในการทดลอง
บนัทึกวดิิโอ โดยใชก้ล้องที่มคีวามละเอียดของเฟรม 210 เฟรมต่อวนิาที บนัทึกการปล่อย ลกูเหล็กกลมเล็ก(มวล 0.2593) แท่งอลมูเินียมเล็ก(มวล 0.1690 กรมั) แท่งเหล็กเล็ก(มวล 0.4655 กรมั) ลกูเล็กกลมใหญ่(มวล 2.045 กรมั) แท่งอลมูเินียมใหญ่ (มวล 1.3932 กรมั)แท่งเหล็กใหญ่ (มวล 4.0124 กรมั)วดัโดยใชเ้ครื่องชัง่ไฟฟา้ที่มคีวามละเอียดถึงทศนิยม 4 ตำาแหน่ง แล้วปล่อยลงขวดโหล(ขนาดเล็กก็ปล่อยรูเล็ก ขนาดใหญ่ก็ปล่อยตามรูใหญ่)และมหีลอดแก้วต่อยาวขึ้นมาจากปากขวดโหลเล็ก 27.5 cm ขวดโหลใหญ่ หลอดแก้วยาว 62 cm จากนัน้
Page 4
สงัเกตการสัน่ของวตัถแุต่ละชนิดในหลอดแก้ว ทำาซำ้าแต่เปล่ียนจากอากาศเป็นแก็ส Argon แทน
ตอนท่ี 2 การหา โอเมกาศูนยแ์ละการหาแกรมมา
นำาวดิิโอที่ได้จากตอนท่ี 1 มา track ขอ้มูล โดยใช ้Program Tracker Ver. 4.8 เพื่อหาสมการการเคล่ือนที่ของ วตัถทัุง้สอง กับเวลา แล้วนำาขอ้มูล ค่า Y (ระยะการเคล่ือนท่ี หน่วยเป็นเมตร) และ ค่า t (เวลามหีน่วยเป็นวนิาที) ของวตัถแุต่ละชิน้มาพล็อตกราฟแล้ว นำาค่าคงท่ีจากสมการมาพล็อตหาค่า Y ใหม ่โดยค่ Y ใหมท่ี่ได้คือค่า Y จากการ tracke r ลบด้วยค่า y ท่ีได้จากค่าคงท่ีแล้ว ทำาการ Fitting โดยใชส้มการ Y(t)= Ce−t
2 cos(t)โดยใช ้Matlab ค่า y ใหมท่ี่ได้ก็จะไมม่ ีDamping แล้วนำาค่าคงท่ีท่ีได้ จาก Y ใหม ่กับเวลา มาหาค่า ความถ่ีเชงิมุม 0 และ คำานวณหาค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ
ทฤษฏีท่ีเก่ียวขอ้งกับการทดลอง
กระบวนการท่ีไมม่กีารสง่ผ่านความรอ้นสำาหรบัแก๊สอุดมคติ
Page 5
รูปท่ี 10-7 -diagram แสดงการเปล่ียนสภาวะแบบ adiabatic สำาหรบัแก๊สอุดมคติ
พจิารณา Adiabatic process สำาหรบัแก๊สอุดมคติท่ีเป็นไปตาม -diagram ในรูปท่ี 10-7 เมื่อแก๊สขยาย
ตัวจากปรมิาตร เป็น แก๊สจะทำางาน ดังนัน้พลังงานภายในจะลดลงและอุณหภมูขิองแก๊สจะลดลงด้วย ถ้าจุด a แทนสภาวะเริม่ต้นท่ีอยูบ่นเสน้ isotherm แล้วจุด b ซึ่งเป็นสภาวะสดุท้ายจะอยูบ่น isotherm ท่ีอุณหภมูิตำ่ากวา่เป็น T สำาหรบัแก๊สอุดมคติ เสน้โค้ง adiabatic (เรยีกเสน้โค้งน้ีวา่ adiabat) ณ จุดใด ๆ จะมคีวามชนัมากกวา่เสน้ isotherm ทีผ่านจุดเดียวกันนัน้ สำาหรบักระบวนการอัดตัวแบบ adiabatic (adiabatic compression) จาก ปรมิาตร เป็น สถานการณ์จะเป็นแบบผันกลับ แล้วอุณหภมูจิะเพิม่ขึ้น
ขอ้ควรระวงั: ใน adiabatic process อุณหภมูเิปล่ียนไปเนื่องจากงานท่ีทำาโดยระบบหรอืทำาต่อระบบเท่านัน้ ไมม่กีารไหลของความรอ้นเลย
เราสามารถหาความสมัพนัธร์ะหวา่งปรมิาตรและอุณหภมูท่ีิเปล่ียนไปสำาหรบั infinitesimal adiabatic process ในแก๊สอุดมคติ เป็นการเปล่ียนของพลังงานภายสำาหรบัทกุ ๆ กระบวนการ ดังนัน้เราจะ
ใช ้ ในการพจิารณา นอกจากนี้งานท่ีทำาโดยแก๊สคือ ดังนัน้จาก สำาหรบั adiabatic process จะได้
(10-20)
Page 6
เราจะหาความสมัพนัธร์ะหวา่ง V กับ T เราจะกำาจดั p โดยใชส้มการของสภาวะสำาหรบัแก๊สอุดมคติ
จาก แทนค่านี้ลงไปในสมการขา้งบนจะได้
(10-21)
(10-22)
เขยีน ใหอ้ยูใ่นเทอมของ ได้โดย
(10-23)
จะได้
(10-24)
เนื่องจาก มคี่ามากกวา่ 1 เสมอสำาหรบัแก๊สใด ๆ ดังนัน้ จะเป็นบวกเสมอ นัน่หมายความวา่ในสมการ (10-24) dV และ dT จะมเีครื่องหมายตรงขา้มกัน ในกระบวนการแบบ adiabatic expansion ของ
แก๊สอุดมคติ การขยายของปรมิาตร จะเกิดขึ้นพรอ้มกับการลดลงของอุณหภมูิ เสมอ สว่น
กระบวนการแบบ adiabatic compression การลดลงของปรมิาตร จะเกิดขึ้นพรอ้มกับการเพิม่ขึ้น
ของอุณหภมูิ เสมอ ซึ่งตรงกับท่ีเราเคยพจิารณาจาก -diagram ขา้งต้น
สำาหรบัการเปล่ียนแปลงอุณหภมูแิละปรมิาตรขนาดหน่ึง เราอินทิเกรทสมการ (10-23) ได้เป็น
= ค่าคงท่ี
= ค่าคงท่ี
= ค่าคงท่ี
และในท่ีสดุจะได้ = ค่าคงท่ี (10-25)
ดังนัน้สำาหรบัสภาวะตัง้ต้น และสภาวะสดุท้าย จะได้
(10-26)
Page 7
นอกจากน้ีเราสามารถเขยีนความสมัพนัธต์ามสมการ (10-24) ใหเ้ป็นความสมัพนัธร์ะหวา่งความดันและปรมิาตรได้
โดยขจดั T โดยใชส้มการของสภาวะสำาหรบัแก๊สอุดมคติ แทนลงไปในสมการ (10-24) จะพบวา่
= ค่าคงท่ี (10-27)
เมื่อ n และ R เป็นค่าคงท่ีจะได้
= ค่าคงท่ี (10-28)
ดังนัน้สำาหรบัสภาวะตัง้ต้น และสภาวะสดุท้าย จะได้
(10-29)
เราสามารถคำานวณหางานท่ีทำาโดยแก๊สอุดมคติใน adiabatic process โดยท่ีเราทราบวา่
และ สำาหรบั adiabatic process ใด ๆ ของแก๊สอุดมคติ ถ้าเราทราบจำานวนโมล
n, อุณหภมูติัง้ต้น และอุณหภมูสิดุท้าย เราจะหางานได้จาก
(10-30)
เราอาจใช ้ จะได้
(10-31] [1]
การแกวง่ (Oscillation) • การแกวง่เป็นการเคล่ือนที่กลับไปกลับมาบนเสน้ทางเดิม เรยีกวา่การเคล่ือนท่ี ท่ี
มคีาบ(Period)• การเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิก (Simple Harmonic Motion , SHM)
เป็นการแกวง่อยา่งง่ายที่ไมคิ่ดแรงเสยีดทานใด ๆ
Page 8
+A
t-A
x
รูปท่ี 1 สาธติการทดลองซมิเปิลฮารโ์มนิก
รูปท่ี 1 เป็นการสาธติการทดลองซมิเปิลฮารโ์มนิก เมื่อปล่อยใหล้กูตุ้มมวล m หอ้ยติดอยูก่ับสปรงิสัน่ขึ้น-ลง เสน้ทางของปากกาซึ่งติดอยูก่ับลกูตุ้มเขยีนไวบ้นกระดาษที่เคลื่อนที่ (ด ูMotion of paper ในรูปที่ 1) จะมลีักษณะแบบไซน์ (sinusoidal) หรอืกล่าวได้วา่ การขจดัจะเปล่ียนแปลงขึ้นกับเวลา มลัีกษณะแบบไซน์
รูปท่ี 2 การขจดัท่ีเปล่ียนแปลงตามเวลามลัีกษณะแบบไซน์
รูปท่ี 2 แสดงการขจดัท่ีเปล่ียนแปลงตามเวลามลัีกษณะแบบไซน์ของสปรงิเคล่ือนท่ีสัน่ขึ้น-ลง
การขจดัอยูร่ะหวา่ง –A กับ +A นัน่คือขนาดของแอมปลิจูดเท่ากับ A และจุดสมดลุ คือ
เมื่อ x = 0 เราจะพจิารณาการแกวง่ใน 1 มติิของซมิเปิลฮารโ์มนิก ใหอ้ยูใ่นรูปของสมการของการขจดั (x) ท่ีขึ้นกับเวลา (t) เรยีกวา่สมการการเคล่ือนที่ (Equation of motion) เขยีนได้เป็น
( ) sin( )x t A t (1)
+A
-A
Page 9
เมื่อ ระยะขจดั (Displacement) ของวตัถจุากจุดสมดลุ (มหีน่วยเป็น m)
แอมปลิจูด (Amplitude) หรอืระยะขจดัสงูสดุ (มหีน่วยเป็น m)
ความถ่ีเชงิมุม (Angular frequency) (มหีน่วยเป็น radian/s)
ค่าคงที่เฟส (Phase constant) (มหีน่วยเป็น radian)
ความเรว็ของวตัถหุรอืตัวแกวง่ สามารถหาได้จากอนุพนัธข์อง เทียบกับเวลา
cos( ) ( )dx dv A t tdt dt
( ) cos( )v t A t (2)
ความเรง่ของวตัถหุรอืตัวแกวง่ สามารถหาได้จากอนุพนัธข์อง เทียบกับเวลา
( 1)sin( )( )dva A tdt
2( ) sin( )a t A t (3)
หรอืเขยีนอีกแบบหน่ึง
2( ) ( )a t x t(4)
เรยีกสมการน้ีวา่ สมการความเรง่ของการเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิค
Page 10
เราจะเหน็รูปแบบของสมการน้ีในเคล่ือนท่ีแบบซมิเปิลฮารโ์มนิคในทกุกรณี จะต่างกันตรงท่ีค่า ท่ีขึ้นกับตัวแปรท่ีต่างกันไปในแต่ละกรณี เราจะเหน็การพสิจูน์หา ในการเคล่ือนที่แบบซมิเปิลฮารโ์มนิค 4 กรณีต่อไปน้ี
1.การเคล่ือนท่ีของมวลท่ีติดกับสปรงิ
2. ลกูตุ้มอยา่งง่าย (Simple Pendulum)
3. ลกูตุ้มชนิดบดิ (Torsion Pendulum)
4. ลกูตุ้มฟสิกิัล (Physical Pendulum)
สำาหรบัการเคล่ือนที่แบบสัน่ของก้อนโลหะในปากขวดตาม รูปท่ี 1 นัน้ในกรณีที่ไมม่กีารถ่ายเทความรอ้น การเปล่ียนแปลงของความดันอากาศ (P) และปรมิาตร (V) จะเป็นไปตามกระบวนการ adiabatic
โดยมคีวามสมัพนัธก์ันตามสมการ
PV γ=¿ ค่าคงท่ี (1) ทำาการอินทิเกรตเพื่อจดัใหอ้ยูใ่นรูปสมการการสัน่ท่ีเป็นสมการอนุพนัธอั์นดับสองได้ดังนี้
d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0 (2)
d2 xd t 2
+ ❑02 x = 0 (3)
❑02= A
2 pmv
(4)
=❑0
2mvA2 p
(5)
0 =√❑2+❑'2
22 (6)
เมื่อ 0 คือความถ่ีเชงิมุม
คืออัตราความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ
A คือ พื้นท่ีหน้าตัดของหลอดแก้ว
P คือ ความดันที่อุณหภมูขิณะทำาการทดลอง
Page 11
m คือมวลของวตัถุ
v คือ ปรมิาตรของแก็สในขวดโหลรวมกับหลอดแก้ว
แล้วคำานวณหา ถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันท่ีเปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนท่ีในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation) จงหาความถ่ีการสัน่เชงิมุม 0 ท่ีขึ้นอยูก่ับตัวแปรต่างๆที่เกี่ยวขอ้ง ในกรณีที่สมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนท่ีด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped
oscillation ทัง้นี้ยงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ จงลองเขยีนสมการการเคล่ือนที่ของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆนี้
ผลการทดลอง(Results)มวลขนาดเล็ก
ลำาดับ ชนิด มวล(กรมั)
1 ก้อนกลมเหล็ก 0.2593
2 แท่งเหล็ก 0.4655
3 แท่งอลมูเินียม 0.1674
มวลขนาดใหญ่4 ก้อนกลมเหล็ก 2.0450
5 แท่งอลมูเินียม 1.3932
6 แท่งดำา 4.0124
ความดัน 730 mmHg
หลอดเล็ก ยาว 27.5 cm เสน้ผ่านศูนยก์ลาง 0.32 mm
หลอดใหญ่ ยาว 62 cm เสน้ผ่านศูนยก์ลาง 8.04 mm
Page 12
ปรมิาตรขวดใหญ่รวมหลอดแก้ว 5.134 ลิตร
ปรมิาตรขวดเล็ก รวมหลอดแก้ว 1.215 ลิตร
Ex. 1. จากสมการที่ 1 นี้ถ้าปรมิาตรเปล่ียนไปไมม่ากเราจะประมาณได้วา่ความดันท่ีเปล่ียนไปจะค่าแปรผันตรงกับV หรอืแปรตามระยะการเคล่ือนท่ีในกรณีดังรูปที่ 1 และเกิดเป็นการเคล่ือนท่ีแบบการสัน่อยา่งง่าย (Simple harmonic oscillation) จงหาความถ่ีการสัน่เชงิมุม 0 ท่ีขึ้นอยูก่ับตัวแปรต่างๆที่เกี่ยวขอ้ง
ตอบ จะได้สมการท่ี เกี่ยวขอ้งดังนี้ 0 =√❑2+❑'2
22 และคำาตอบอยูใ่นตารางขา้งล่างนี้
ตาราง แสดงค่า ความถ่ี
การสัน่ เชงิมุม 0 ท่ีขึ้น อยูก่ับ
ตัวแปรต่างๆท่ีเกี่ยวขอ้ง
Ex. 2. ในกรณีท่ีสมจรงิเราอาจต้องรวมแรงต้านการเคล่ือนท่ีด้วยทำาใหก้ารสัน่เป็นแบบ Damped
oscillation ทัง้นี้ยงัอาจมกีารเคล่ือนท่ีลงของก้อนโลหะด้วยถ้ามกีารรัว่ของอากาศ จงลองเขยีนสมการการเคล่ือนที่ของก้อนโลหะเมื่อพจิารณาปัจจยัต่างๆนี้
ตอบ จะได้สมการดังน้ี d2 xd t 2
+ A2 pmv
x = 0
d2xd t 2
+ ❑02 x = 0
02= A
2 pmv
ผลการทดลองแสดงกราฟการสัน่ของวตัถขุนาดต่างๆ
ชนิด ❑' ❑0
ลกูเหล็กขนาดเล็กในอากาศ2.177 8.108
8.180739
1.2653
แท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในอากาศ3.149 -10.35
10.46908
1.3515
ลกูเหล็กขนาดใหญ่ในอากาศ0.695 -5.456
5.467055
1.2750
แท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในอากาศ1.319 -6.698
6.73039
1.3190
ลกูเหล็กขนาดเล็กในแก็สอารก์อน2.463 8.255
8.346354
1.3170
แท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในแก็สอารก์อน3.67 -10.45
10.60989
1.3881
ลกูเหล็กขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน0.7942 5.891
5.904369
1.4871
แท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน1.829 -7.534
7.589299
1.6761
Page 13
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดเล็กในอากาศ(เมตร)
Page 14
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดใหญ่ในอากาศ(เมตร)
Page 15
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในอากาศ(เมตร)
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดเล็กในแก็สอาร์กอน(เมตร)
Page 16
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดเล็กในแก็สอารก์อน(เมตร)
Page 17
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของลกูเหล็กขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน(เมต
Page 18
กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งเวลา (วนิาที) กับ ระยะทางการสัน่ของแท่งอลมูเินียมขนาดใหญ่ในแก็สอารก์อน(เมตร)
การพจิารณาผลการทดลองและสรุปผลการทดลอง
จากผลการทดลอง มวีตัถ ุที่ใชใ้นการทดลองคือ ลกูเหล็ก แท่งอลมูเินียม แท่งเหล็ก จากการทดลอง แท่งเหล็กที่ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ทำาการทดลองปล่อยใหม้ีการเคลื่อนที่แบบสัน่ในอากาศ (สว่นใหญ่เป็นแก็สไนโตรเจน และ แก็สออกซเิจน ทัง้สองเป็นแก็สโมเลกลุคู่)และในแก็สอารก์อน(แก็สโมเลกลุเดี่ยว) แต่ผลการทดลองที่ได้ไมม่กีารสัน่เลย สว่นลกูเหล็กและแท่งอลมูเินียม ทัง้สองขนาดเกิดการสัน่แต่วตัถทุัง้สองชนิดจะเกิดการสัน่ได้ดี ในแก็สอารก์อนและค่าอัตราสว่นของความจุคความรอ้นเฉพาะของแก๊ซ ( = Cp/Cv)ในอารก์อนจะมคี่ามากกวา่ในอากาศ ความจุความรอ้น C ขึ้นกับมวล m ของสารทำาใหม้วลของแท่งเหล็กที่มมีากเมื่อเทียบกับปรมิาตรของหลอดแก้วทำาใหแ้ท่งเหล็กไมส่ัน่[3]
เอกสารอ้างอิงhttp://www.il.mahidol.ac.th/e-media/ap-physics2/lesson10_1.html[1]
www.pioneer.netserv.chula.ac.th/~hsatreer/data/doc/.../oscillation.doc[2]
www.sci.nu.ac.th/physics/elearning/.../ch10_Thermodynamics.ppt[3]
Page 19
krubenjamat2012.files.wordpress.com/.../4-e0b881e0b8b2e0b8a3e0b88...[4]