วิทย์ม.ต้น: ทำไมเหมืองถึงร้อน, หน่วยวัดอุณหภูมิ, ความร้อนใต้ดิน, ระเบิดนิวเคลียร์ vs. อุกกาบาต KT

วิทย์ม.ต้นวันนี้เราคุยกันหลายเรื่องครับ

1. เด็กๆดูคลิปจาก Minute Earth ว่าทำไมเมื่อขุดลงไปใต้ดินลึกๆ เช่นในเหมือง อุณหภูมิถึงสูงขึ้น (ร้อนขึ้น) พบว่าเกิดจากการพาความร้อน (convection) โดยหินเหลวหนืดๆ จากความร้อนใจกลางโลกมาที่ใกล้ผิวโลก บางครั้งถ้าทะลุเปลือกโลกออกมาก็เป็นภูเขาไฟระเบิดได้

2. เราอาจใช้ความร้อนใต้ดินมาผลิตไฟฟ้าได้เช่นในประเทศ Iceland:

3. ใต้อุทยาน Yellowstone มีภูเขาไฟยักษ์อยู่ อาจจะระเบิดได้ถ้าความดันสูงเกินไป (แต่ไม่มีใครคาดว่าจะระเบิดในไม่กี่ปีนะครับ) มีแผนที่จะเอาพลังงานความร้อนมาใช้ ถ้าทำได้ดีอาจป้องกันการระเบิดได้และมีพลังงานฟรีๆมหาศาลมาใช้

4. พอเราพูดถึงอุณหภูมิ เราเลยทำความรู้จักหน่วยวัดอุณหภูมิหลักๆสามหน่วยคือองศาเซลเซียส (℃) องศาฟาเรนไฮต์ (℉) และเคลวิน (K) ให้สังเกตว่าเราไม่ใช้คำว่าองศาเคลวิน แต่ให้ใช้คำว่าเคลวินไปเลย

รู้ว่าที่แถวๆผิวโลกน้ำเหลวๆกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิ 0℃ หรือ 32℉ หรือ 273.15K และน้ำเดือดกลายเป็นไอที่อุณหภูมิ 100℃ หรือ 212℉ หรือ 373.15K

ถ้าความดันอากาศต่ำลง น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำลง เช่นที่ยอดเขา น้ำเดือดที่อุณหภูมิไม่ถึง 100℃

รู้จักการแปลงระหว่างองศา

K = C + 273.15
F = (9/5) C + 32

หรือถามคอมพิวเตอร์ให้คำนวณให้

5. ศูนย์เคลวิน (0K = -273.15℃) เป็นอุณหภูมิต่ำสุดของสสาร เมื่อก่อนเชื่อว่าถ้าลดอุณหภูมิไปตรงนั้นได้ อะตอมจะหยุดนิ่ง แต่จริงๆแล้วอะตอมปฏิบัติตัวอีกแบบ ทำให้มีปรากฎการแปลกๆเช่นตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด (superconductivity)

6. อุณหภูมิเฉลี่ยในอวกาศไกลๆดาวฤกษ์จะประมาณ 3K (-273℃) ซึ่งเป็นอุณหภูมิของ CMB (Cosmic Microwave Background) ในห้องแล็บบนโลกนักวิทยาศาสตร์สามารถทำอุณหภูมิต่ำกว่านั้นได้ แค่นิดเดียวเหนือ 0K

7. เข้าใจกันว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีระเบิดนิวเคลียร์ระเบิดกลางเมือง:

8. พลังงานอุกกาบาตที่ชนโลกเมื่อ 65 ล้านปีที่แล้ว (KT extinction event) ที่ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ มีพลังงานมากกว่าระเบิดนิวเคลียร์นับพันล้านเท่า

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.