การขยายตัวของสาร วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.1

🛤️ บทเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มัธยมศึกษาปีที่ 1 · หน่วย: พลังงานความร้อน · ตัวชี้วัด ว 2.1 ม.1/10, ว 2.3 ม.1/1, ว 2.3 ม.1/2, ว 2.3 ม.1/3 ฯลฯ

📖 เรียนบทนี้ (มีภาพเคลื่อนไหวและเสียง)🎮 เล่นเกมแบบฝึกหัด

เนื้อหาบทเรียน: การขยายตัวของสาร

เริ่มกันทำไมรางรถไฟต้องเว้นช่อง?

วันที่ร้อนจัด รางเหล็กยาวขึ้น

ถ้าไม่เว้นช่อง รางจะโก่งงอ

ทำไมสารขยายตัว?

ได้รับความร้อน อนุภาคสั่นแรงขึ้น

อยู่ห่างกันมากขึ้น สารจึงขยายตัว

เย็นลงก็หดตัว

ของแข็งขยายตัว

ร้อนแล้ว ยาวขึ้น กว้างขึ้น หนาขึ้นเล็กน้อย

แม้ขยายน้อย แต่มีแรงดันมาก

เช่น รางรถไฟ สะพาน สายไฟฟ้า

ลูกบอลกับวงแหวน

การทดลองคลาสสิก

ของเหลวขยายตัว

ของเหลวขยายตัวได้มากกว่าของแข็ง

เทอร์มอมิเตอร์ใช้หลักนี้

ไม่ควรเติมน้ำมันจนเต็มถังในวันร้อน

แก๊สขยายตัวมากที่สุด

แก๊สขยายตัวได้มากที่สุด เมื่อได้รับความร้อนเท่ากัน

ลูกโป่งตากแดดพองขึ้น

ยางรถไม่ควรสูบลมแข็งเกินไปในวันร้อน

แถบโลหะคู่ (ไบเมทัล)

โลหะ 2 ชนิดติดกัน ขยายตัวไม่เท่ากัน

เมื่อร้อน แถบจะโค้งไปทางโลหะที่ขยายตัวน้อยกว่า

ใช้เป็นเทอร์โมสตัตตัดไฟในเตารีด

ในชีวิตจริง

ออกแบบให้เผื่อการขยายตัว และใช้ประโยชน์จากมัน

ตัวอย่างตัวอย่างที่ 1: เปิดฝาขวดแยม

ฝาโลหะแน่น เปิดยาก

ราดน้ำร้อนที่ฝา ฝาโลหะขยายตัวมากกว่าขวดแก้ว

ฝาจึงหลวม เปิดง่ายขึ้น

ตัวอย่างตัวอย่างที่ 2: สายไฟฟ้าหน้าร้อน

หน้าร้อน สายไฟขยายตัว ยาวขึ้น จึงหย่อนลง

หน้าหนาว สายไฟหดตัว ตึงขึ้น

ช่างจึงขึงสายให้หย่อนเผื่อไว้

ระวัง!ระวัง! น้ำเป็นข้อยกเว้น

น้ำเป็นข้อยกเว้น!

น้ำที่ 0–4 °C เมื่อร้อนขึ้นกลับหดตัว

น้ำแข็งมีปริมาตรมากกว่าน้ำ ขวดน้ำเต็มในช่องแช่แข็งจึงแตกได้

สรุปสรุป

เคล็ดลับจำง่าย: "ร้อนขยาย เย็นหด"

ขยายน้อย → มาก: ของแข็ง < ของเหลว < แก๊ส

ข้อยกเว้น: น้ำที่ 0–4 °C

แบบฝึกหัด การขยายตัวของสาร พร้อมเฉลย

ฝาขวดโลหะเปิดยาก ควรทำอย่างไร
- ก. เขย่าขวดแรง ๆ
- ข. ทุบฝา
- ค. ราดน้ำร้อนที่ฝา ฝาจะขยายตัว
- ง. แช่ทั้งขวดในน้ำแข็ง
ดูเฉลย
ตอบ: ราดน้ำร้อนที่ฝา ฝาจะขยายตัว
สถานะใดขยายตัวได้มากที่สุด เมื่อได้รับความร้อนเท่ากัน
- ก. ของแข็ง
- ข. ของเหลว
- ค. แก๊ส
ดูเฉลย
ตอบ: แก๊ส — อนุภาคแก๊สมีแรงยึดเหนี่ยวน้อยมาก จึงขยายตัวได้มาก
ข้อใดไม่เกี่ยวกับการขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน
- ก. ของเหลวในเทอร์มอมิเตอร์สูงขึ้น
- ข. ช่องว่างรางรถไฟ
- ค. รอยต่อสะพาน
- ง. น้ำแข็งละลายในแก้ว
ดูเฉลย
ตอบ: น้ำแข็งละลายในแก้ว — น้ำแข็งละลายคือการเปลี่ยนสถานะ ไม่ใช่การขยายตัว
สายไฟฟ้าแรงสูงในฤดูร้อนเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับฤดูหนาว
- ก. ตึงมากกว่า
- ข. หย่อนมากกว่า
- ค. เหมือนเดิม
ดูเฉลย
ตอบ: หย่อนมากกว่า — หน้าร้อนสายไฟขยายตัว ยาวขึ้น จึงหย่อนกว่า
จริงหรือไม่: สารขยายตัวเพราะอนุภาคแต่ละตัวมีขนาดใหญ่ขึ้น
ดูเฉลย
ตอบ: ไม่จริง — อนุภาคไม่ได้ใหญ่ขึ้น แต่อยู่ห่างกันมากขึ้น
ทำไมสะพานต้องมีรอยต่อเว้นช่อง
- ก. ให้รถเบรกได้ดี
- ข. ประหยัดวัสดุ
- ค. ให้วัสดุขยายตัวได้โดยไม่แตกร้าว
- ง. ให้น้ำฝนไหลผ่าน
ดูเฉลย
ตอบ: ให้วัสดุขยายตัวได้โดยไม่แตกร้าว
แถบโลหะคู่ ทองเหลือง–เหล็ก (ทองเหลืองขยายตัวมากกว่า) เมื่อร้อนจะโค้งไปทางใด
- ก. ไม่โค้ง
- ข. ด้านทองเหลือง
- ค. ด้านเหล็ก
ดูเฉลย
ตอบ: ด้านเหล็ก — ทองเหลืองยืดยาวกว่า จึงอยู่ด้านนอกของส่วนโค้ง แถบโค้งไปทางเหล็ก
ลูกโลหะที่เผาจนร้อน ลอดวงแหวนไม่ได้ เพราะอะไร
- ก. ลูกโลหะหดตัว
- ข. ลูกโลหะมีมวลเพิ่มขึ้น
- ค. ลูกโลหะขยายตัว
- ง. วงแหวนขยายตัว
ดูเฉลย
ตอบ: ลูกโลหะขยายตัว
จริงหรือไม่: น้ำแข็งลอยน้ำได้ เพราะน้ำขยายตัวเมื่อแข็งตัว ความหนาแน่นจึงลดลง
ดูเฉลย
ตอบ: จริง
ไม่ควรเติมน้ำมันจนเต็มถังในวันที่ร้อนจัด เพราะอะไร
- ก. ถังน้ำมันหดตัว
- ข. น้ำมันจะระเหิด
- ค. น้ำมันจะแข็งตัว
- ง. น้ำมันขยายตัวแล้วล้นออกมา
ดูเฉลย
ตอบ: น้ำมันขยายตัวแล้วล้นออกมา

อยากฝึกต่อ? เล่นเกมแบบฝึกหัดบทนี้ ได้คะแนนและดาวทันที

บทนี้อยู่ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.1 หน่วย “พลังงานความร้อน” · ครูและผู้ปกครองพิมพ์ใบงานได้ฟรี