แบบฝึกหัด กฎของ ชา ร์ ล doc

กฎของ ช า ร์ล จัดทำโดย น.ส. ชลธิชา อปุ ตรี เลขท่ี 3 ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปี ที่ 5/2 เสนอโดย ครู กาญจนา แก้วคง โรงเรียนโพธิสมั พนั ธ์พทิ ยาคาร

คำนำ หนงั สือ E-BOOKเลม่ นีจ้ ดั ทาขนึ ้ เพ่ือต้องการให้ผ้อู า่ นได้ ศกึ ษาอยา่ งเข้าใจเพอื่ เป็ นประโยชน์แก่การเรียน ผ้จู ดั ทาหวงั วา่ หนงั สอื เลม่ นีจ้ ะเป็นประโยชน์แก่ผ้อู า่ น หรือนกั เรียนที่กาลงั ศกึ ษาหาข้อมลู เก่ียวกบั เรื่องนีอ้ ยู่ หากมขี ้อผิดพลาดหรือประการใด ผ้จู ดั ทาขอน้อมรับไว้ ณ ท่ีนีด้ ้วย ผ้จู ดั ทา ชลธิชา อปุ ตรี

สำรบญั หน้ำ ช่ือเร่ือง 1-3 4-6 แบบทดสอบ 7-8 เนือ้ หำ 9 ตัวอย่ำง 10 ควำมรู้เพ่มิ เตมิ 11 แบบฝึ กหดั ท้ำยบท เฉลยแบบทดสอบ

แบบทดสอบ 1 1. กฎของชาร์ลคือขอ้ ไหน 2. แก๊สชนิดหนง่ึ มี ก P1V1=P2V2 ปริมาตร 80 cm3 ท่ี ข V1=V2 อณุ หภมู ิ 45OC แก๊สนีจ้ ะมี ปริมาตรเท่าใดท่ี T1 T2 ค P1V1=P2V1 อณุ หภมู ิ 0 OC ถ้าความดนั คงที่ ก 66.2 cm3 T1 T2 ข 55.3 cm3 ง PV=NRT ค 68.68 cm3 ง 45.3 cm3 3. แก๊สชนิดหนงึ่ มี 4.แก๊สชนิดหน่ึงมีปริมาตร 6.67 ปริมาตร 30 ลติ ร ที่ อณุ หภมู ิ 25 OC ถ้าความดนั ลิตร ที่ความดนั 300 บรรยากาศ คงท่ี แก๊สนีจ้ ะมีปริมาตรเทา่ ใด ท่ีอุณหภมู ิ 300 เม่ืออณุ หภมู ิเปล่ยี นไป เคลวนิ ณ ความดนั เดียวกนั น้ีถา้ เป็น 100 OC ทาใหแ้ ก๊สน้ีเยน็ ลงถึง 150 เคล ก 37.55 ลิตร วนิ แก๊สน้ีจะมีปริมาตรเท่าใด ข 56.2 ลิตร ก 3.4 dm ค 43.1 ลิตร ข 5.96 dm ง 88.12 ลิตร ค 3.335 dm ง 1.253 dm

5. ชาร์ลศึกษาเก่ียวกบั อะไร 2 ก การเปล่ียนปริมาตรของแก๊ส ข ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งอุณหภมู ิกบั ปริมาตรแก๊ส ค ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความดนั กบั อุณหภมู ิ ง ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งฉนั กบั เธอ 6. ชาร์ลทดลองอะไร ก ทดลองเอากระบอกฉีดยาและปิ ดปลายกระบอกฉีดยา ข ทดลองสะสาร ค ทดลองนาน้าใส่ปรอท ง ทดลองจุ่มกระบอกฉีดยาซ่ึงบรรจุน้าจานวนหน่ึงลงในน้าร้อน 7. ช่ือเตม็ ของชาร์ลคือขอ้ ใด ก เกย–์ ลสู แซก ข รอเบิร์ต บอยล์ ค จา๊ ก–อาเลก็ ซองเดร์–เซซา ชาร์ล ง โรเบิร์ต ฮุก 8.ปริมาตรของก๊าซ A ที่ 0 °C เท่ากบั 450 cm3 ปริมาตรของก๊าซ A จะเป็นเท่าไรที่ 20 °C ถา้ ความดนั คงที่ ก. 482.97cm³ ข.589.44cm³ ค.426.77cm³ ง.526.88cm³

3 9. กระบอกสูบอนั หน่ึงบรรจุอากาศ 600 cm3 ท่ี 20 °C ตอ้ งเพิม่ อุณหภมู ิอีกเท่าใด อากาศจึงจะมีปริมาตรเท่ากบั 641 cm3 ท่ีความดนั คงท่ี ก 16 °C ข 29 °C ค 30 °C ง 40 °C 10. แก๊สชนิดหน่ึงมีปริมาตรที่ 22.4 ลิตรที่ STP แก๊สน้ีจะมีปริมาตรดท่าใดที่ 25 องศาเซลเซียสถา้ กาหนดใหค้ วามดนั คงท่ี ก 59.4 L ข 24.5 L ค 43.1 L ง 10 L

4 ในการทดลองจมุ่ กระบอกฉีดยาซง่ึ บรรจนุ า้ จานวนหนง่ึ ลงในนา้ ร้อน นา้ ในกระบอกฉีดยาจะถกู ดนั ออก ในทางตรงกนั ข้าม ถ้าจ่มุ กระบอกฉีดยา ลงในนา้ เย็น นา้ จากภายนอกจะเข้าไปแทนที่อากาศในกระบอกฉีดยา นน่ั คือ การเพิ่มอณุ หภมู ิมีผลให้ปริมาตรของแก๊สเพ่ิมขนึ ้ และการลด อณุ หภมู ิมีผลให้ปริมาตรของแก๊สลดลงด้วย แสดงวา่ อณุ หภมู ิมีผลตอ่ การ เปลี่ยนแปลงปริมาตรของแก๊ส การเปลีย่ นแปลงนีใ้ ช้ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส อธิบายได้วา่ การเพิ่มอณุ หภมู ิมีผลทาให้พลงั งานจลน์เฉล่ียของแก๊ส เพ่ิมขนึ ้ โมเลกลุ ของแก๊สจงึ เคล่ือนทเ่ี ร็วขนึ ้ ทาให้โมเลกลุ ชนกนั เองและ ชนผนงั ภาชนะมากขนึ ้ รวมทงั้ พลงั งานในการชนกนั สงู ขนึ ้ ด้วย เป็นผลให้ ความดนั ของแก๊สในกระบอกฉีดยาสงู ขนึ ้ ด้วย จงึ ดนั นา้ ออกจากกระบอก ฉีดยาจนความดนั ของแก๊สภายในเท่ากบั ภายนอก จึงสงั เกตเห็นวา่ แก๊ส ในกระบอกฉีดยามีปริมาตรเพ่ิมขนึ ้ ในกลบั กนั เมื่อลดอณุ หภูมิ พลงั งาน จลน์เฉล่ียของแก๊สในกระบอกฉีดยาจะลดลง ทาให้การชนกนั เองระหวา่ ง โมเลกลุ ของแก๊สและการชนผนงั ภาชนะน้อยลง รวมทงั้ พลงั งานในการชน ลดลง ความดนั ของแก๊สในกระบอกฉีดยาจึงตา่ อากาศภายนอกซง่ึ มี ความดนั สงู กวา่ จงึ ดนั นา้ ให้เข้าไปในกระบอกฉีดยา ความดนั ภายในจงึ เพ่ิมขนึ ้ จนเท่ากบั ความดนั ภายนอก จงึ สงั เกตเห็นวา่ ปริมาตรของแก๊สใน กระบอกฉีดยาลดลงจนกระทง่ั คงที่ จงึ สรุปได้ว่าอณุ หภมู ิเป็ นอีกปัจจยั หนง่ึ ทมี่ ผี ลตอ่ การเปล่ยี นปริมาตรของแก๊ส

5 จากผลการทดลองพบวา่ เมื่อนาข้อมลู มาเขียนกราฟ จะได้กราฟเส้นตรงที่มี ความชนั คงท่ี และทาให้คาดคะเนได้วา่ ถ้าลดอณุ หภมู ิของแก๊สลงเรื่อย ๆ แก๊สจะไมม่ ีปริมาตร หรือมีปริมาตรเป็นศนู ย์ท่ีอณุ หภมู ิ –273OC แตโ่ ดย ความเป็นจริงแก๊สจะไม่สามารถมีปริมาตรเป็นศนู ย์ได้ เนื่องจากเม่ือลด อณุ หภมู ิลงเร่ือย ๆ แก๊สจะเปลีย่ นสถานะเป็นของเหลวก่อนท่ีอณุ หภมู ิจะถึง –273OC ซง่ึ นกั วิทยาศาสตร์ได้กาหนดให้อณุ หภมู ิ –273OC มีคา่ เท่ากบั 0 เคลวิน (K) โดยมีความสมั พนั ธ์ดงั นี ้ T = 273 + tOC จ๊าก–อาเลก็ ซองเดร์–เซซา ชาร์ล (Jacqes A.C. Charles) นกั วิทยาศาสตร์ชาวฝร่ังเศส ได้ศกึ ษาความสมั พนั ธ์ระหว่างอณุ หภมู ิกบั ปริมาตรแก๊ส ในปี ค.ศ.1778 (พ.ศ.2321) และสรุปความ สมั พนั ธ์เป็นกฎ เรียกว่ากฎของชาร์ล ซงึ่ มีใจความดงั นี ้ “เม่อื มวลและควำมดนั ของแก๊สคงท่ี ปริมำตรของแก๊สจะแปรผันตรง กับอุณหภมู เิ คลวิน”

6

ตวั อย่างท่ี 1 7 ตัวอย่ำงท่ี 2 ถ้าต้องการให้แก๊สไฮโดรเจน H2 ที่อณุ หภมู ิ 27 องศสเซลเซยี ส มีปริมาตรลดลงครึ่งหนง่ึ ที่ความดนั คงที่ต้องทาให้อณุ หภมู ิของแก๊สเป็นก่ีองศา เซลเซียส วิธีทา V1=V2 T2 = V2T1 V1 T1 T2 T1= 27+273 = 300 V2= V1 T2=? V2 แทนค่า T2 = V1(300K) V2 T2= V1 300K x 1 2 V1 T2= 300K 2 T2= 150 T2= 150-273 = -123 องศาเซลเซยี ส ดงั นนั้ ต้องทาให้อณุ หภมู ิของแก๊สเป็น -123 องศาเซลเซยี ส

ตวั อย่ำงท่ี 3 ถ้าบรรจแุ ก๊สฮีเลยี มในลกู โป่ ง 10.0 ลิตร ท่ีอณุ หภมู ิ 27 8 องศาเซลเซียส แล้วนาลกู โป่ งไปไว้ในท่ีท่ีมีอณุ หภมู ิ 57 องศเ่ ซลเซียส ลกู โป่ งจะมีขนาดเท่าใดถ้ากาหนดให้ความดนั ภายในลกู โป่ งคงท่ี วิธีทา V1=V2 V2 = V1T2 T1 T2 T1 V1= 10.0 L T1= 27+273 = 300K V2=? T2= 57+273 = 330K แทนค่า V2 = 10.0 L x 330K 300K V2 = 11 L ดงั นนั้ ลกู โป่ งจะมีขนาด 11 L ตวั อย่ำงท่ี 4

9 ควำมรู้เพ่มิ เตมิ

10 แบบฝึ กหดั ท้ำยบท 1. หากนาลูกโป่ งขนาด 3.0 L ณ อุณหภูมิ 300 K ไปแช่ในตูเ้ ยน็ ที่ควบคุม อุณหภมู ิอยทู่ ่ี 280 K ขนาดของลกู โป่ งจะเกิดการเปล่ียนแปลงอยา่ งไร 2. แก๊สชนิดหน่ึงมีความดนั บรรยากาศ อุณหภมู ิ 7 องศาเซลเซียส บรรจุไวใ้ น ภาชนะที่มีความหยดื หยนุ่ ได้ เม่ือนาภาชนะบรรจุแก๊สน้ีไปจุ่มลงในของเหลว ท่ีกาลงั เดือด ที่มีความดนั คงท่ี ปริมาตรของแก๊สจะขยายตวั จาก 70 ml เป็น 90 ml ที่อุณหภูมิกี่องศาเซลเซียส 3. ปริมาตรแก๊ส x ท่ี 0 องศาเซลเซียส เท่ากบั 600 cm³ ปริมาตรของแก๊ส x จะป็นเท่าไหร่ท่ี 25 องศาเซลเซียส ถา้ ความดนั คงท่ี 4. ก๊าซไนโตรเจนปริมตร 20 L ท่ีอุณหภมู ิ 373 K เมื่อทาใหอ้ ุณหภมู ิลดลง เป็น 273 K ที่ความดนั เดียวกนั ปริมาตรสุดทา้ ยจะเป็นเท่าใด 5. แก๊สชนิดหนงึ่ มีปริมาตร 50 cm3 ที่อณุ หภมู ิ 20OC แก๊สนีจ้ ะมี ปริมาตรเทา่ ใดท่ีอณุ หภมู ิ 0 OC ถ้าความดนั คงที่

11 เฉลยแบบทดสอบ ข้อ 1 ตอบ ข ข้อ 2 ตอบ ค ข้อ 3 ตอบ ก ข้อ 4 ตอบ ค ข้อ 5 ตอบ ข ข้อ 6 ตอบ ง ข้อ 7 ตอบ ค ข้อ 8 ตอบ ก ข้อ 9 ตอบ ง ข้อ 10 ตอบ ข

แหล่งท่มี ำ https://sites.google.com/site/kdkaes /kaes-xudmkhti/kd-khxng-charl https://sites.google.com/a/srru.ac.t h/reiyn-ru-reuxng-kaes-by- chembb/kd-tang-thi-keiywkhxng- kab-kaes

T H A N KY O U