กิจกรรมการเปลี่ยนแปลงปริมาตรและความดันอากาศ


ภาพที่ 1 อุปกรณ์สาธิตการปลี่ยนแปลงปริมาตร และความดันอากาศ

ระดับชั้น: ประถมศึกษา

ระยะเวลา:
1 ชั่วโมง

หลักการ
          วัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยอยู่บนวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงกว่า เมื่อเราใส่หลอดไฟที่มีฟองอากาศในขวดน้ำพลาสติกที่บรรจุน้ำอยู่เติม ความหนาแน่นโดยรวมของหลอดแก้วและฟองอากาศ สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของฟองอากาศ เมื่ออากาศมีความดันสูงขึ้น จะทำให้ปริมาณของฟองอากาศลดลง ความหนาแน่นรวมของฟองอากาศและหลอดไฟก็จะเพิ่มขึ้นทำให้หลอดแก้วจมลง เมื่อเราลดแรงบีบลงความดันในขวดก็จะลดลง ปริมาณของฟองอากาศก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้ความหนาแน่นโดยรวมของหลอดไฟและฟองอากาศลดลง หลอดไฟก็จะลอยขึ้น

รายการอุปกรณ์
          1. ขวดน้ำพลาสติก ขนาด 1.25 หรือ 2.0 ลิตร พร้อมฝา 1 ขวด
          2. หลอดไฟขนาด 6 โวลต์ ชนิดเกลียว 1 หลอด

วิธีการประกอบ
          1. ล้างทำความสะอาดขวดพลาสติกให้สะอาด
          2. นำหลอดไฟมาตัดส่วนที่เป็นเกลียวออก ให้เหลือเพียงส่วนกระเปาะแก้ว
          3. ใช้คีมตัดปลายแหลมของหลอดแก้วด้านล่าง ให้มีขนาดรูพอสมควร สำหรับใส่น้ำ
          4. ฉีดน้ำเข้าไปในหลอดแก้ว โดยให้เหลือฟองอากาศอยู่เล็กน้อย พอที่จะทำให้หลอดแก้วลอย
น้ำได้
          5. กรอกน้ำลงในขวดน้ำอัดลมให้เต็ม
          6. นำกระเปาะแก้วที่มีน้ำใส่ในขวดน้ำอัดลมแล้วปิดฝาให้แน่น

วิธีการทดลอง
          1. ใช่มือบีบขวดพลาสติก สังเกตการเคลื่อนที่ของหลอดไฟ
          2. บีบขวดจนกระทั่งหลอดไฟจมลงก้นขวด สังเกตขนาดของฟองอากาศในหลอดไฟ
          3. ค่อยๆ ผ่อนแรงบีบลง สังเกตขนาดของฟองอากาศในหลอดไฟ และการเคลื่อนที่ของหลอดไฟ
          4. เปรียบเทียบขนาดของฟองอากาศในข้อ 2 และข้อ 3
          5. สรุปสาเหตุของการจมและลอยของหลอดแก้ว