การถ่ายโอนความร้อนในชีวิตประจำวัน

การถ่ายโอนความร้อนในชีวิตประจำวัน

        ความรู้เกี่ยวกับการนำความร้อน รวมทั้งวัสดุที่เป็นตัวนำความร้อนหรือฉนวนความร้อน สามารถนำไปใช้ในการออกแบบภาชนะหุงต้มต่าง ๆ เช่น กระทะ หม้อ กาต้มน้ำ เป็นต้น  

       ส่วนต่าง ๆ ของภาชนะทำจากวัสดุต่างกันเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งาน  โดยบริเวณที่ต้องการให้ร้อนมากและร้อนเร็วต้องใช้ตัวนำความร้อน  ส่วนบริเวณที่ต้องการให้ความร้อนส่งผ่านไปได้น้อยและร้อนช้าต้องใช้ฉนวนความร้อน          ความรู้เกี่ยวกับการพาความร้อนนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบระบบระบายอากาศร้อนหรือระบายควันในอาคาร  ซึ่งต้องออกแบบให้มีช่องระบายอากาศไว้บริเวณด้านบนของอาคาร  เพื่อระบายอากาศร้อนหรือควันไฟที่ลอยขึ้นไปพร้อมกับพาความร้อนออกไปทางช่องระบายนั้น

          การออกแบบระบบระบายอากาศในอาคาร     

                                 ที่มา สสวท. (2561, 73)

          ในธรรมชาติยังมีปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดจากการพาความร้อน เช่น การเกิดลม หรือการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำในมหาสมุทร

 

                                                                          การเคลื่อนที่ของกระแสน้ำ

          การถ่ายโอนความร้อนไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะบนโลกหรือในชั้นบรรยากาศของโลกเท่านั้น  ใต้เปลือกโลกของเรามีการถ่ายโอนความร้อนภายในเนื้อโลก  โดยเนื้อโลกที่อยู่ใกล้แก่นโลกมีอุณหภูมิสูงกว่าเนื้อโลกบริเวณใกล้เปลือกโลก  จึงเกิดการถ่ายโอนความร้อนส่งผลให้ชั้นเนื้อโลกส่วนบนหลอมเหลว  เกิดเป็นแมกมาแทรกดันให้เปลือกโลกปริแตก และขยับตัวเคลื่อนที่ได้

          การถ่ายโอนความร้อนของสสารอาจเกิดได้หลายวิธีพร้อมกัน เช่น การย่างอาหารโดยใช้กองไฟที่กำลังเผาไหม้  ความร้อนจะถ่ายโอนจากกองไฟไปยังอาหารสดส่วนหนึ่งโดยการพาความร้อน  ซึ่งอากาศร้อนจากกองไฟจะเคลื่อนที่พาความร้อนไปยังอาหารที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า  ในขณะเดียวกันความร้อนอีกส่วนหนึ่งถ่ายโอนได้โดยการแผ่รังสีความร้อนจากกองไฟไปยังอาหารได้โดยตรง

 

                

          เมื่อนำเทอร์มอมิเตอร์แบบแท่งแก้วจุ่มลงในสสารหรือสัมผัสกับสสารที่ต้องการวัดอุณหภูมิจะเกิดการถ่ายโอนความร้อนโดยการนำหรือพาความร้อนระหว่างสสารกับเทอร์มอมิเตอร์  ถ้าสสารนั้นมีอุณหภูมิสูงกว่าเทอร์มอมิเตอร์  สสารจะเกิดการถ่ายโอนความร้อนให้กับของเหลวในเทอรมอมิเตอร์  ทำให้ของเหลวเกิดการขยายตัวและมีระดับสูงขึ้นจนกระทั่งสมดุลความร้อน  ของเหลวก็จะหยุดขยายตัว  ระดับของเหลวจึงหยุดนิ่งทำให้อ่านค่าอุณหภูมิของสสารได้   
          ในทางตรงกันข้าม  เมื่อนำเทอร์มอมิเตอร์แบบแท่งแก้วจุ่มลงในสสารหรือสัมผัสกับสสารที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าเทอร์มอมิเตอร์  เทอร์มอมิเตอร์จะถ่ายโอนความร้อนให้แก่สสาร  ทำให้ของเหลวที่บรรจุในเทอร์มอมิเตอร์หดตัวและมีระดับต่ำลง  จนกระทั่งสมดุลความร้อน  ของเหลวก็จะหยุดการหดตัว  ระดับของเหลวจึงหยุดนิ่ง  จึงอ่านค่าอุณหภูมิของสสารได้

 

          การวัดอุณหภูมิร่างกายของผู้โดยสารที่เดินทางไปมาในสนามบินอาจใช้เครื่องตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดจากผิวหนังของคน  เพื่อคัดกรองผู้โดยสารที่เดินทางเข้าออกประเทศ เมื่อมีการระบาดของโรคติดต่อทางระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคไข้หวัดนก (H5N1) โรคซาร์ส (SARS)โรคอีโบล่า (Ebola) ซึ่งหากผู้โดยสารคนใดมีอาการไข้ อุณหภูมิของร่างกายจะสูงกว่าปกติและแผ่รังสีความร้อนออกจากตัวมากกว่าผู้อื่น  เครื่องตรวจจับรังสีความร้อนจะแสดงผลเป็นสีต่าง ๆ บนจอภาพตามระดับอุณหภูมิร่างกายของผู้โดยสาร (Klibanoff, 2014) 

เป็นอย่างไรกันบ้างคะ นักเรียนพอจะเห็นประโยชน์ของการถ่ายโอนความร้อนแล้วนะคะ หมั่นทบทวนความรู้บ่อยๆ นะคะ เป็นกำลังใจให้ค่ะ