การพัฒนาเครื่องมืออย่างง่ายเพื่อศึกษาสภาพการนำความร้อนของวัสดุ

Development of simple instruments to study the thermal conductivity of material

Name: พยนต์ โยธินธีระชัย

ThaSH: ความร้อน -- การนำ

ThaSH: วัสดุ

Abstract: ได้พัฒนาเครื่องมืออย่างง่ายขึ้นสองแบบ เพี่อวัคค่าสภาพการนำความร้อน (K) ของฉนวนความร้อนชนิดต่าง ๆ เมื่อได้ผลการทดลองแล้วนำไปเปรียบเทียบกับการทดลอง โดยวิธีปั๊มสุญญากาศ ผลการทดลองมีค่าความแตกต่างกันไม่เกิน 10% ตามจุดมุ่งหมายของงานวิจัย เครื่องมือแบบที่หนึ่งสร้างโดย นำแหล่งกำเนิดความร้อนฝังไว้ตรงกลางกล่อง วัสดุรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ ปริมาณความร้อนจะถูกส่งผ่านออกมาสู่ผิวภายนอก ซึ่งอุณหภูมิเป็น 0°C ด้วยปริมาณคงที่ โดยการบันทึกผลต่างของอุณหภูมิระหว่างผิวภายในกับผิวภายนอกของกล่องวัสดุ ในสภาวะสมดุลความร้อนจะสามารถ คำนวณค่า K (thermal conductivity) ของวัสดุได้ สำหรับ PMMA (Poly (methyl methacrylate) ) ได้ K = 0.186 วัตต์/เมตร◦ซ เมื่อเปรียบเทียบกับ ค่า K จากหนังสืออ้างอิงแล้ว จะมีความแตกต่างกัน 4 % เครื่องมือแบบที่สองพัฒนาขึ้นในลักษณะที่ให้พลังงานความร้อนไหลผ่านแผ่นวัสดุที่วางซ้อนกันเป็นชั้น โดยชั้นบนสุดเป็นฐานกล่อง PMMA ที่ทราบค่า K ชั้นถัดลงมาเป็นวัสดุตัวอย่างที่ต้องการทดลอง และเมื่ออุณหภูมิของวัสดุทุกชั้นอยู่ในสภาวะคงตัว ในขณะที่ผิวบนสุดมีอุณหภูมิเป็น 0°C ตลอดเวลา อัตราพลังงานความร้อนที่ไหลผ่านวัสดุแต่ละแผ่นจะเท่ากันทำให้สามารถคำนวณค่า K ของวัสดุได้ วัสดุตัวอย่างที่ทดลองมี 4 ชนิด พบว่าแต่ละชนิดมีค่า K ดังนี้ คือ กระจก K = 0.92 วัตต์/เมตร◦ซ ความแตกต่าง 8 %, แบคเคลไรท์ K = 0.25 วัตต์/เมตร ◦ซ ความแตกต่าง 8 %, PMMA (บาง) K = 0.195 วัตต์/เมตร◦ซ ความแตกต่าง 3 %, พีวีซี K = 0.15 วัตต์/เมตร◦ซ ความแตกต่าง 6 % จากผลการทดลองพอสรุปได้ว่าเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นทั้งสองแบบสามารถนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการ เพี่อศึกษาพฤติกรรมเชิงความร้อนของฉนวนความร้อนต่าง ๆ ได้

Abstract: Two types of simple instruments for study the thermal conductivity of insulators have been developed. Experimental results obtained have an error of less than 10 % , as aimed, compared with the vacuum pump method. The first type has the heat source installed inside cubic box of material . Thermal energy is constantly transmitted to the 0 ◦C outer surface. At thermal equilibrium the temperature difference inside and outside material has been measured. For PMMA (Poly (methyl methacrylate)) the value of K obtained is 0.19 watts/m °C. This value is 4 % different from standard value .For the second type instruments the thermal energy flowed through layer of materials. The top layer is PMMA of known K value, which the upper surface is maintained at 0 °C. In thermal equilibrium, the rate of flow of thermal energy through each layer is equal, thus the value of K can be calculated. For the four materials under tested, the following values of K have been found : glass, K = 0.92 watts/m °C, error = 8 %; Bakelite, K = 0.25 watts/m°C, error = 8%; PMMA (thin), K = 0.195 watts/m°C , error = 3%; PVC K = 0.15 watts/m°C, error = 6 %. The results obtained show that both types of these instruments can be used in laboratories to study the thermal conductivity of insulators.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อนันตสิน เตชะกำพุช

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2531

Modified: 2561-02-20

Issued: 2561-02-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9745695467

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ฟิสิกส์

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Payon_yo_front.pdf	3.99 MB	7	2022-04-03 05:40:05
2	Payon_yo_ch1.pdf	5.94 MB	5	2022-01-24 11:04:22
3	Payon_yo_ch2.pdf	7.52 MB	9	2022-01-24 11:04:37
4	Payon_yo_ch3.pdf	3.49 MB	5	2022-04-03 05:40:33
5	Payon_yo_ch4.pdf	1.57 MB	3	2020-02-14 10:01:06
6	Payon_yo_back.pdf	595.77 KB	3	2020-02-14 10:01:18

ใช้เวลา

0.042899 วินาที