วันอาทิตย์ที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555

4. ชนิดของของเหลว และชนิดของไอ

ชนิดชองของเหลว และไอ
Sub cooled liquid ของเหลวเย็นยิ่ง คือของเหลวที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของมันเอง
Saturated liquid หรือ ของเหลวอิ่มตัว คือของเหลวที่มีอุณหภูมิเท่ากับจุดเดือด เช่นน้ำที่ 100 C ที่จุดนี้น้ำยังไม่เดือด ต้องเพิ่มความร้อนแฝงเข้าไปอีก น้ำก็ค่อย ๆ เดือด ไปเรื่อย ๆ เมื่อน้ำเดือดน้ำจะค่อย ๆ เปลี่ยนเป็นไอ เมื่อให้ความร้อนต่อไปอีก น้ำที่เดือดก็เริ่มแห้งงวดลงและมีไอน้ำเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เรียกว่าคุณภาพของไอจะเริ่มจากเปอร์เซนตฺ์น้อย ๆ 1  เปอร์เซนต์ ไปสู่คุณภาพไอที่สูงขึ้นจนภึง 99 เปอร์เซนต์ไอน้ำในช่วงนี้ประกอบด้วย ไอ + ของเหลว หรือเรียกว่า ไอเปียก หรือไอผสม Wet steam  (Mixture) 
Saturated  Steam ( Saturated Vapour) หรือไออิ่มตัว  คือไออย่างเดียว 100 เปอร์เซนต์ไม่มีของเหลวผสม ที่อุณหภูมิจุดเดือด
 แต่ถ้าเรายังคงให้ความร้อนแก่ของเหลวต่อไป ไอน้ำก็จะมีอุณหภูมิสูงขี้น พลังงานในไอน้ำก็จะสูงขึ้นเรื่อย ๆ เราเรียกไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดว่า ไอยิ่งยวด หรือ Superheated Vapour
รูปแสดงการตัมน้ำที่ 20 C ขนกลายเป็นไอที่ 500 C


วันจันทร์ที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2555

3. การเปลี่ยนสถานะของสสาร



การเปลี่ยนสถานะของสสาร

 สถานะของสสาร (Matter) แบ่งออกเป็น 3 สถานะได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส

การเปลื่ยนแปลงสถานะ (Change of state)

สถานะของสสารจะถูกเปลื่ยนแปลงได้โดยการเพิ่มความร้อนหรือเอาความร้อนออก

เราแบ่งความร้อนออกเป็น 2 ชนิด คือ ความร้อนสัมผัส (Sensible heat) และ
ความร้อนแฝง(Latent heat)

1.ความร้อนสัมผัส (Sensible heat) เป็นความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิเปลื่ยน
โดยที่สถานะไม่เปลี่ยน เรารู้สึกสัมผัสความร้อนนี้ได้ และทำการวัดได้โดยใช้ เทอร์โมมิเตอร์

2. ความร้อนแฝง(Latent heat) เป็นความร้อนที่ทำให้สถานะเปลี่ยน โดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ
แสดงการใช้ความร้อนสัมผัส และความร้อนแฝงในการต้มน้ำแข็งที่ -50 C จนกลายเป็นไอน้ำที่ 150 C 





ความร้อนแฝงในการเปลี่ยนสถานะ
คัดลอกมาจาก http://www.saburchill.com/physics/images2/131103068.jpg



State of working Fluid

Steam Tables p-h Diagram คัดลอกจาก http://www.steamtablesonline.com/

    สถานะของสสารที่น่าสนใจคือสถานะของเหลวและก๊าซ ที่นักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้ทำการศึกษาใน เรื่องราวเหล่านี้คือวิชา Thermodynamics   ของเหลวเมื่อได้รับความร้อนทำไห้ของเหลวเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ (ไอ) จะมีพลังงานที่สามารถนำมาใช้งานได้มากมาย

2. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับความร้อน


ความร้อน (Heat)

ความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานซึ่งสามารถทำงานได้และสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงาน
ในรูปแบบอื่น ๆได้

การเปลี่ยนรูปพลังงาน 

พลังงานมีหลายรูปแบบ และสามารถเปลี่ยนรูปแบบจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นรูปแบบอื่นได้ พลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปนี้จะมีค่าเท่ากับพลังงานเดิมซึ่ง
เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน

การถ่ายเทความร้อน 

โดยธรรมชาติแล้วความร้อนจะถ่ายเทจากที่ที่มีความร้อนสูงกว่าไปสู่ที่ ๆ มีความร้อนต่ำกว่า และจะหยุดไหลเมื่อมีอุณหภูมิเท่ากัน โดยอาศัยขบวนการ 3 ขบวนการคือ

1. การนำความร้อน (Conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านวัตถุ
ซึ่งจะส่งผ่านความร้อนผ่านโมเลกุลของสาร จะไหลจากที่ ๆ มีความร้อนสูงกว่า
ไปสู่ที่ ๆ มีความร้อนต่ำกว่า เช่นเมื่อนำปลายแท่งโลหะด้านหนึ่งวางปนไฟ สักครู่หนึ่งปลายอีกด้านที่จับไว้ก็จะเริ่มร้อน จะร้อนเร็วหรือช้าก็ขึ้นอยู่กับ ความเป็นตัวนำของโลหะนั้น ๆ

2 .การพาความร้อน (Convection) เป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านสารตัวกลาง
ที่เป็นของไหล เมื่อของไหลเช่นอากาศวิ่งผ่านหม้อน้ำรังผึ้งของรถยนต์ ความร้อนจากหม้อน้ำรังผึ้งก็ระบายออกผ่านทางอากาศ ทำให้หม้อน้ำมีอุณหภูมิลดลง

3. การแผ่รังษี (Radiation) เป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านโดยไม่ต้องอาศัยตัว
กลางใด ๆ เป็นวิธีการเดียวกับที่ความร้อนจากดวงอาทิศย์ส่งมายังโลก อาศัยความถี่หรือความยาวคลื่นของความร้อนนั้นเอง
รูปแสดงขบวนการถ่ายเทความร้อน  คัดลอกมาจาก http://www.roasterproject.com/2010/01/heat-transfer-the-basics/

หน่วยของความร้อน

หน่วยที่ใช้วัดพลังงานความร้อนคือBtu , kcal (กิโลแคลอรี) และ Joule (จูล) หรือ kJ (กิโลจูล)

ความร้อน 1 kcal คือปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำบริสุทธิ์หนัก 1กิโลกรัม มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 องศาเซลเซียส

ความร้อน 1 Btu คือปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำบริสุทธิ์หนัก 1 ปอนด์ มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือลดลง 1 องศาฟาเรนไฮด์

ประเภทของความร้อน

1.ความร้อนสัมผัส (Sensible heat) คือความร้อนที่ทำให้อุณหภูมิเปลื่ยน โดยสถานะของสสารไม่เปลี่ยน
2.ความร้อนแฝง (Latent heat) คือความร้อนที่ทำให้สถานะของสสารเปลื่ยนโดยไม่เปลื่ยนอุณหภูมิ ความร้อนแฝงแบ่งได้ 2 อย่างคือ
1.ความร้อนแฝงของการหลอมละลาย (Latent heat of fussion)
ตัวอย่างเช่นน้ำแข็งที่ 32 F ทำให้ร้อนขึ้นจนหลอมละลายเป็นน้ำที่ 32F
2.ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (Latent heat of vapourization) ตัวอย่างเช่นน้ำเดือดที่ 212 F ถูกเพิ่มความร้อนจนกลายเป็นไอจนหมดที่ 212 F

รูปแสดงความแตกต่างระหว่าง ความร้อนสัมผัส และความร้อนแฝง รูปคัดลอกมาจาก http://www.daikineurope.com/support-and-manuals/faq/general/faq13.jsp

วันศุกร์ที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2555

1. วงจรพื้นฐาน

       เครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศ
       เครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศทำงานระบบเดียวกัน (ระบบทำความเย็นแบบอัดไอ)มีวงจรการทำงานเหมือนกัน แต่จะแตกต่างที่อุปกรณ์หลักของระบบ ซึ่งถูกออกแบบให้ตรงตามวัตถุประสงค์ของตัวเครื่อง  
        ตัวอย่างเครื่องทำความเย็นได้แก่ ตู้เย็น ตู้แช่ เครื่องทำน้ำเย็น โลงเย็น ห้องเย็นในอุตสาหกรรมอาหาร โรงน้ำแข็ง โรงงานทำไอสครีม ส่วนตัวอย่างเครื่องปรับอากาศได้แก่ เดรื่องปรับอากาศสำหรับรถยนต์ เครื่องปรับอากาศสำหรับที่อยู่อาศัยและสำนักงาน เครื่องปรับอากาศสำหรับศูนย์การค้า เครื่องปรับอากาศสำหรับอุตสาหกรรม และโลงเย็น
        
วงจรพื้นฐานของระบบปรับอากาศรถยนต์

วงจรพื้นฐานของระบบปรับอากาศรถยนต์
ระบบปรับอากาศรถยนต์แบบ Thermostatic Expansion Valve (TXV)