แก๊ส
ความสัมพันธ์ของแก๊สตามกฎของบอยล์ กฎของชาร์ล กฎของเกย์-ลูสแซก
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
น้อย
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
ความสัมพันธ์ของแก๊สตามกฎรวมแก๊ส
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
67%
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
ความสัมพันธ์ของแก๊สตามกฎของอาโวกาโดร และกฎแก๊สอุดมคติ
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
33%
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
ความดันย่อยหรือจำนวนโมลของแก๊สในแก๊สผสมตามกฎความดันย่อยของดอลตัน
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
น้อย
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
การแพร่ของแก๊สตามทฤษฎีจลน์ของแก๊ส และกฎการแพร่ผ่านของเกรแฮม
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
33%
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย
สมบัติของแก๊สกับปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวัน
PAT
ออกสอบ
น้อย
O-NET
ออกสอบ
น้อย
วิชาสามัญ
ออกสอบ
น้อย
A-LEVEL
ออกสอบ
น้อย

สมบัติของแก๊สกับปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวัน

ยอดวิว 3.1k

แบบฝึกหัด

EASY

สมบัติของแก๊สกับปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวัน

MEDIUM

สมบัติของแก๊สกับปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวัน

HARD

สมบัติของแก๊สกับปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวัน

เนื้อหา

การประยุกต์ใช้ความรู้เกี่ยวกับสมบัติและกฎต่างๆ ของแก๊สในการอธิบายปรากฏการณ์ หรือแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรม

การประยุกต์ใช้ความรู้เกี่ยวกับสมบัติ และกฎของแก๊ส ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับสมบัติของแก๊ส และกฎของแก๊สถูกนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันมากมาย

ตัวอย่างเช่น

การดำน้ำ

หลักการต่างๆ ในการดำน้ำล้วนเกี่ยวข้องกับความรู้เกี่ยวกับสมบัติ และกฎของแก๊ส

เช่น

การว่ายขึ้นสู่ผิวน้ำของนักประดาน้ำ

ปกติการดำน้ำจะดำในระหว่างความลึก 40-65 ฟุต แต่ถ้าดำลึกกว่านั้นถึงความลึก 90 ฟุต เป็นกรณีที่อันตราย น้ำทะเลมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ คือ มีความหนาแน่นประมาณ 1.03 g/mL ค่าความดันของน้ำทะเลที่ความสูง 33 ฟุต มีความดัน 1 บรรยากาศ ความดันมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อดำลึกมากขึ้น เช่น ถ้าดำที่ความลึก 66 ฟุต จะเทียบเท่ากับความดัน 2 บรรยากาศ ดังนั้นถ้านักประดาน้ำว่ายขึ้นสู่ผิวน้ำจากความลึก 20 ฟุต อย่างรวดเร็วโดยไม่หายใจ จะเกิดการลดความดันลงเท่ากับ (20 ft/33 ft)x1 atm หรือ มีค่าเท่ากับ 0.6 atm  เมื่อนักประดาน้ำถึงผิวน้ำปริมาตรของแก๊สที่อยู่ในปอดจะเกิดการขยายตัว ถึง 1.6 เท่า การขยายตัวของแก๊สอย่างรวดเร็วเช่นนี้สามารถทำให้ผนังของเยื่อหุ้มปอดฉีดขาดและถึงตายได้ อีกกรณีหนึ่งอาจเกิด air embolism โดยอากาศที่พอกตัวออกในปอด ถูกผลัดดันเข้าสู่หลอดเลือดฝอย ทำให้ขัดขวางการไหลเวียนของเลือดไปยังสมอง ผลทำให้นักประดาน้ำเกิดอาการไร้สติ ก่อนว่ายถึงผิวน้ำ

ถังอากาศ

เป็นตัวอย่างที่ใช้ประโยชน์จากกฎความดันย่อยของดอลตัน แก๊สออกซิเจนเป็นแก๊สที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ แต่การได้รับแก๊สออกซิเจนในปริมาณมากเกินจำเป็นเป็นอันตรายถึงชีวิต ร่างกายของคนต้องการความดันย่อยของแก๊สออกซิเจน 0.20 atm ซึ่งปริมาตรของแก๊สเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนโมลของแก๊สในแก๊สผสม ที่มีอุณหภูมิและความดันเดียวกัน ดังนั้นองค์ประกอบของอากาศจึงมีแก๊สออกซิเจนอยู่ประมาณร้อยละ 20 และร้อยละ 80 เป็นแก๊สไนโตรเจน เมื่อนักประดาน้ำดำลงไป ความดันของน้ำบนตัวนักประดาน้ำเพิ่มขึ้นกว่าความดันที่ผิวน้ำ ความดันอากาศภายในตัวนักประดาน้ำ เช่น ในปอด ย่อมเท่ากับความดันของน้ำทะเลที่ระดับความลึกนั้น มิฉะนั้นร่างกายของนักประดาน้ำจะยุบ ถังอากาศจะมีวาล์วอัตโนมัติที่ปรับความดันอากาศที่หายใจเข้าให้เท่ากับความดันของน้ำทะเลตลอดเวลา เช่น ที่ระดับความลึกหนึ่ง มีความดันของน้ำทะเล 2.0 atm วาล์วอัตโนมัติจะปรับให้แก๊สออกซิเจนในอากาศที่หายใจเข้ามีปริมาณลดลงเป็นร้อยละ 10 โดยปริมาตร เพื่อทำให้ความดันในร่างกายเป็น 0.20 atm

ดังแสดงการคำนวณ

P subscript O subscript 2 end subscript space equals space 0.20 space atm space equals fraction numerator V subscript O subscript 2 end subscript over denominator V subscript O subscript 2 end subscript and V subscript N subscript 2 end subscript end fraction cross times 2.0 space atm
fraction numerator V subscript O subscript 2 end subscript over denominator V subscript O subscript 2 end subscript and V subscript N subscript 2 end subscript end fraction equals fraction numerator 0.20 space atm over denominator 2.0 space atm end fraction equals 0.10 space หร ื อ space 10 percent sign

แก๊สไนโตรเจนในถังอากาศ

ปกติแก๊สไนโตรเจนเป็นแก๊สที่มีมากที่สุดร้อยละ 80 ในอากาศที่มนุษย์หายใจ แต่เมื่อความดันย่อยของแก๊สไนโตรเจนมากเกิน 1 atm จะสามารถละลายเข้าไปในกระแสเลือด ทำให้เกิดอาการมึนเมา คล้ายกับคนเมาสุรา ทำเรื่องแปลกๆ เช่น เต้นรำใต้ท้องทะเล ดังนั้นในถังอากาศจึงบรรจุแก๊สฮีเลียมแทนแก๊สไนโตรเจน เนื่องจากแก๊สฮีเลียมซึ่งเป็นแก๊สเฉื่อย และละลายในเลือดได้น้อยกว่าแก๊สไนโตรเจนมาก และไม่ทำให้เกิดอาการมึนเมา อย่างเช่น แก๊สไนโตรเจน

ป๊อปคอร์น

การคั่วเมล็ดข้าวโพดจะเกิดเสียงป๊อปขึ้น เนื่องจากส่วนนอกของเมล็ดข้าวโพดแห้งแข็ง และหนา ภายในบรรจุแป้งและความชื้น เมื่อเมล็ดข้าวโพดร้อน ความชื้นระเหยกลายเป็นไอเกิดความดันมากขึ้น เมื่อร้อนมากขึ้น ที่ประมาณ 200-240 °C ความดันของแก๊สร้อนภายในเมล็ดมากเกินที่ส่วนนอกของเมล็ดจะทนได้จึงเกิดการระเบิดออกเกิดเสียงป๊อป ส่วนของแป้งที่บรรจุไอน้ำพองตัวขึ้นหลายเท่าของปริมาตรเริ่มต้นแตกออกเห็นเป็นสีขาว เมล็ดข้าวโพดจะเก็บเกี่ยวเมื่อมีปริมาณความชื้นในเมล็ดเหลือ 16% หลังจากเก็บเกี่ยวแล้วต้องตากให้แห้งจนมีปริมาณความชื้นระหว่าง 13.5-14.0% จึงสามารถบรรจุหีบห่อได้

น้ำแข็งแห้ง

คือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของแข็ง นำไปใช้ประโยชน์ต่างๆ เช่น ใช้รักษาความสดของอาหารทะเล ใช้แช่ไอศกรีม ใช้ในการทำหมอก ควัน ในงานการแสดงต่างๆ ใช้ทำฝนเทียม การทำน้ำแข็งแห้งเริ่มจากทำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นของเหลวเสียก่อน โดยเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิให้กับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากทำให้ของเหลวบริสุทธิ์ และไม่มีน้ำเจือปนแล้ว ก็เพิ่มความดันและลดอุณหภูมิอีกครั้ง จากนั้นนำไปลดความดันอย่างรวดเร็ว จึงกลายเป็นเกล็ด แล้วอัดให้เป็นรูปทรงต่างๆ ตามต้องการ

ไนโตรเจนเหลว

คือ แก๊สไนโตรเจนในสถานะของเหลว แก๊สไนโตรเจนเป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ละลายน้ำได้เล็กน้อย และเบากว่าอากาศ ไนโตรเจนเหลวนำไปใช้ในอุตสาหกรรมแช่แข็งอาหาร ในทางการแพทย์ใช้แช่แข็งเลือด เซลล์ไขกระดูก ไข่ อสุจิ และส่วนต่างๆ ของร่างกายเพื่อช่วยยืดอายุการเก็บรักษา การผลิตไนโตรเจนเหลวเริ่มจากการกำจัดแก๊ส CO2 โดยดูดอากาศผ่านลงในสารละลาย NaOH แล้วผ่านอากาศไปยังเครื่องกรองแยกน้ำมันที่อาจปนเปื้อนออก ทำให้แห้งด้วยตัวดูดความชื้น เช่น อะลูมินา หรือซีโอไลต์ จากนั้นลดอุณหภูมิลด พลังงานจลน์ของแก๊สลดลงกลายเป็นของเหลว O2 จะกลายเป็นของเหลวก่อนและแยกตัวออกมา เมื่อลดอุณหภูมิต่อไป N2 จะกลายเป็นของเหลวและแยกตัวออกในลำดับต่อมา

การสกัดสารโดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของของไหล

เมื่อแก๊ส CO2 อยู่ภายใต้ภาวะวิกฤติยิ่งยวด ที่อุณหภูมิ 31 °C และความดัน 73 บรรยากาศ แก๊ส CO2 จะมีสภาพเป็นของไหล โดยมีสมบัติเป็นทั้งแก๊สและของเหลว โดยขยายตัวได้ง่ายจนเต็มภาชนะที่บรรจุ และไหลได้ สมบัติของเหลว คือ สามารถละลายของแข็งและของเหลวได้ดี จึงสามารถใช้ในการสกัดสารประกอบที่ต้องการแยกออกจากของผสมได้ หรือทำสารให้บริสุทธิ์ ซึ่งของไหล CO2 สามารถทำให้มีความหนาแน่นต่างๆ ได้ จึงเหมาะสมในการสกัดสารต่างๆ ได้ ประโยชน์ใช้สกัดคาเฟอีนออกจากเมล็ดกาแฟ ซึ่งให้ผลดีเพราะไม่มีสารตกค้าง เพราะ CO2 ที่ตกค้างจะแพร่ออกจากเมล็ดกาแฟได้เอง นอกจากนี้ยังใช้สกัดน้ำมัน สารจากสมุนไพร เครื่องเทศ

อาหารกระป๋อง หรือกระป๋องสเปรย์

การอุ่นอาหารกระป๋องจะต้องเจาะรู หรือเปิดกระป๋องก่อนอุ่นบนเตาไฟ หรือบนกองไฟเพราะการให้ความร้อนจะทำให้เกิดความดันสูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้กระป๋องเกิดการระเบิด เป็นอันตรายได้ หรือการห้ามเอากระป๋องสเปรย์ไปเผาไฟ ก็เช่นกันอาจเกิดอันตรายจากการระเบิดของกระป๋องสเปรย์