next »

[กฤษดา]

โจทย์นะครับ  ขวดปากชมพู่คล้ายกัน 2 ใบ (ขวดใบหนึ่งว่างเปล่า อีกใบหนึ่งใส่น้ำ) ขวดแต่ละใบถูกเชื่อมด้วยท่อยืดหยุ่นไปยังอ่างเก็บน้ำที่อยู่ระดับต่ำกว่า ให้ความร้อนขวดทั้งสองใบถึง
100 องศาเซลเซียส และคงให้อยู่อุณหภูมิระดับนี้ช่วงเวลาหนึ่ง ขณะที่หยุดให้ความร้อนและขวดปากชมพู่ทั้งสองเย็นลง น้ำถูกดูดเข้าไปในท่อ ให้สืบเสาะและอธิบายว่าท่อใด
ที่มีน้ำขึ้นไปได้เร็วกว่า และท่อใดระดับความสูงของน้ำที่สูงกว่าในตอนท้าย ปรากฎการณ์นี้เกี่ยวข้องกับระยะเวลาของการให้ความร้อนอย่างไร

ขอความกรุณาผู้รู้ช่วยบอกหน่อยครับ ว่า ผมควรใช้ กฎ หรือ ทฤษฎีอะไรอธิบายครับ ขอบคุณครับ 

[Tangg]

ข้อนี้เป็นโจทย์ IYPT น่ะครับ ชื่อโจทย์ Two Flask ครับ คือผมเคยทดลองแล้ว ได้ผลว่า Flask ที่มีน้ำ จะดูดน้ำเข้าไปมากกว่าครับ

คือหลักการตามที่ผมคิดนะครับ คือ Flask เปล่า เมื่อถึง 100 องศา อากาศจะขยายตัว และเมื่อลดอุณหภูมิลง อากาศจะหดตัว ทำให้น้ำเข้าไป

แต่ว่า Flask ที่่มีน้ำ เมื่อถึง 100 องศา น้ำจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ไล่อากาศออกหมด และเมื่อลดอุณหภูมิ ไอน้ำจะควบแน่นเป็นน้ำ ทำให้Flask ดูดน้ำเข้ามาเยอะกว่า Flask แรกมากครับ

[กฤษดา]

ผมก็ทดลองได้เช่นนั้นเหมือนกันครับ แต่ผมไม่รู้จะอธิบายอย่างไร
แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลน้ำกับน้ำมีมากกว่าโมเลกุลน้ำกับอากาศ ดังนั้น เมื่อไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำ จึงดูดน้ำขึ้นมาได้มากกว่าหรือครับ  
แล้วเราอธิบายแบบนี้ได้ไหมครับ ก่อนให้ความร้อนอากาศข้างในมีความดันเท่ากับความดันบรรยากาศ  เมื่อให้ความร้อนกับ flask แก๊สจะขยายตัว
ออกไป(ความดันมากกว่าความดันบรรยากาศ) เมื่อถึง 100 องศาเซลเซียส แก๊สจะมีความดันค่าหนึ่ง แล้วซักพักก็ทำให้อุณหภูมิลดลงความดันแก๊สก็จะลดลง
เรื่อยๆ ()จนต่ำกว่าความดันบรรยากาศ น้ำจึงถูกดูดเข้ามาเนื่องจากความดันบรรยากาศกดน้ำอยู่
แล้วก็ผมสงสัยระยะเวลาให้ความร้อนครับ ถ้าเราใช้เวลาน้อยก็คือให้ความร้อนเร็ว แก๊สก็จะขยายตัวออกไปได้มากกว่าหรือครับ แล้วมีผลต่อการดูดน้ำอย่างไรครับ

[Tangg]

คือ ในการทดลองนี้ เราบอกว่า ความดันใน flask มีค่าคงตัวครับ

เนื่องจาก พอให้ความร้อนใน flask แรกไป อากาศจะขยายตัว ทำให้ อากาศส่วนหนึ่ง ถูกไล่ออกจาก flask แต่พออุณหภูมิลด ทำให้ความดันต่ำกว่า Pa น้ำเลยถูกดูดครับ

ส่วน flask ที่มีน้ำนั้น เรามองว่า ไอน้ำ มีปริมาตรมากกว่าน้ำมาก เมื่อไอน้ำไล่อากาศออกไปหมด พอลดอุณหภูมิ ไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำ ปริมาตรจะลดลงไปมาก ทำให้ความดันต่ำกว่า Pa มากๆ ดังนั้น น้ำที่ถูกดูดขึ้นมา จะมีปริมาตรมากกว่าครับ

[กฤษดา]

ออๆ ขอบคุณมากครับ 
แต่ถ้าสิ่งที่อยู่ใน flask นั้นไม่ใช่น้ำ ยกตัวอย่างเช่น เป็นทรายครับ คราวนี้ก็จะไม่มีไอน้ำ
ผลจะเป็นเช่นเดียวกับ flask เปล่าหรือไม่ครับ

[Tangg]

ออๆ ขอบคุณมากครับ 
แต่ถ้าสิ่งที่อยู่ใน flask นั้นไม่ใช่น้ำ ยกตัวอย่างเช่น เป็นทรายครับ คราวนี้ก็จะไม่มีไอน้ำ
ผลจะเป็นเช่นเดียวกับ flask เปล่าหรือไม่ครับ

คิดว่าเหมือนกันครับ

[กฤษดา]

ผมมีข้อสงสัยอยู่ว่า ถ้าเกิดทั้งสอง flask ใส่น้ำปริมาณเท่ากัน แต่ทำให้น้ำมีอุณหภูมิถึง 100 องศา ไม่พร้อมกัน
เราจะอธิบายอย่างไรครับ ว่าถ้าให้เวลาน้อยหรือมากกว่ากัน ที่จะดูดน้ำเข้ามาใน flask ได้มากกว่า (เป็นการคาดการทางทฤษฎี ยังไม่ได้ทดลอง)