แนวข้อสอบ วิทยาศาสตร์

แนวข้อสอบ วิทยาศาสตร์
ระบบสุริยะ มีดาวดวงใดเป็นศูนย์กลาง
ก. ดวงจันทร์     ข. ดวงอาทิตย์      ค. ดาวพุธ      ง. โลก

ข้อใดไม่ใช่ดาวเคราะห์ (ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง)
ก. ดาวพุธ     ข. ดาวเหนือ    ค. โลก    ง. ดาวหาง 

ดาวเคราะห์ดวงใดมีขนาดใหญ่ที่สุด
ก. เสาร์      ข. พฤหัส   ค. เนปจูน  ง. โลก

สิ่งใดไม่ใช่บริวารของดวงอาทิตย์
ก. ดาวพฤหัส    ข. ดาวเคราะห์น้อย   ค. โลก   ง. กาแล็กซี 

ความสัมพันธ์ในข้อใดไม่ถูกต้อง
ก. ดาวพฤหัสบดี – ราชาแห่งเทพเจ้า
ข. ดาวเสาร์ - เทพเจ้าแห่งการเพาะปลูก
ค. ดาวยูเรนัส – เทพเจ้าแห่งท้องฟ้า
ง. ดาวเนปจูน - เทพเจ้าแห่งนรก 

ดาวดวงใดที่เชื่อว่าน่าจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่
ก. ดวงอาทิตย์   ข. ดาวอังคาร   ค. ดาวพฤหัสบดี

ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับอุกกาบาต
ก. เกิดจากวัตถุแข็งจำพวกโลหะ
ข. ดาวตกหรือผีพุ่งใต้
ค. เกิดจากหินขนาดเล็กที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศ
ง. ถูกทุกข้อ 

อะไรใหญ่ที่สุดในอวกาศ?
เอกภพ      กาแล็กซี่    เนบิวล่า

โลกมีอะไรในอากาศเป็นส่วนใหญ่?
ก. ไนโตรเจน   ข. ออกซิเจน   ค. คาร์บอนไดออกไซด์

ก๊าซอะไรที่สำคัญที่สุดในกระบวนการหายใจ?
ก. ออกซิเจน     ข. คาร์บอนไดออกไซด์
ค. ไนโตรเจน    ง. ไฮโดรเจน

ก๊าซอะไรที่สำคัญที่สุดในกระบวนการหายใจ สังเคราะห์แสงของพืช?
ก. ออกซิเจน     ข. คาร์บอนไดออกไซด์ 
ค. ไนโตรเจน    ง. ไฮโดรเจน

ปฏิกิริยาของดวงอาทิตย์เรียกว่า?
ก. ฟิชชั่น  ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เป็นผลจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนัก
ข. ฟิวชั่น  ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เป็นผลจากการรวมตัวของนิวเคลียสของธาตุเบา

ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ
ก. ห่วงโซ่อาหาร จะเริ่มต้นที่ผู้ผลิต และสิ้นสุดที่ผู้ย่อยสลายอินทรียสาร 
ข. เห็ดสามารถดำรงชีวิตเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้ย่อยสลายอินทรียสาร
ค. พลังงานจะถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับถัดไป 90 % ส่วนพลังงานอีก 10 % จะถูกใช้ในกระบวนการดำรงชีวิต
ง. สารพิษจะถูกถ่ายทอดไปกับโซ่อาหาร โดยจะมีปริมาณลดลงตามลำดับ

ข้อใดไม่ถูกต้องเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมโลก
ก. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสาเหตุหลักทำให้โลกร้อน
ข. ปรากฏการณ์เรือนกระจก ทำให้อุณหภูมิของโลกเหมาะสมในการดำรงชีวิต 
ค. สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน เป็นสาเหตุสำคัญในการทำลายโอโซน
ง. รังสีอัลตราไวโอเลต ชนิด UVA มีพลังงานสูง ทำให้เกิดมะเร็งที่ผิวหนัง

ข้อใดคือเซรุ่ม
ก. ผลิตจากเชื้อโรคที่ตายแล้วหรืออ่อนกำลัง
ข. ฉีดเข้าไปเพื่อกระตุ้นให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีใช้เวลา 4 – 7 วัน
ค. ผลิตได้จากแอนติบอดีโดยตรง เพื่อฉีดให้ร่างกายมีภูมิคุ้มกันทันที เช่นเซรุมรักษาพิษจากงู
ง. ต้องฉีดเข้าไปล่วงหน้าก่อนที่จะเป็นโรค เช่น เซรุ่มพิษงู

ข้อใดคือวิธีการพันธุวิศวกรรม
ก. การตัดต่อยีนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปเชื่อมกับอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง 
ข. การฉายรังสีแกมมากับเนื้อเยื่อจากเหง้าของต้นพุทธรักษา
ค. การคัดเลือกพันธุ์สุนัข
ง. การนำนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายใส่เข้าไปในเซลล์ไข่ที่ถูกดูดนิวเคลียสออก

ทรัพยากรธรรมชาติที่สร้างทดแทนขึ้นใหม่ได้
ก. อากาศ,แสง
ข. ดิน,ป่าไม้ 
ค. แร่ธาตุชนิดต่างๆ
ง. ถ่านหิน

ความเฉื่อย คืออะไร
ก. แรงที่กระทำต่อมวล
ข. สมบัติของวัตถุที่พยายามรักษาสภาพการเคลื่อนที่
ค. เป็นมวลของวัตถุต่อหน่วยปริมาตร

การที่วัตถุสามารถลอยอยู่บนผิวน้ำได้เป็นเพราะเหตุใด
ก. มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ 
ข. มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ
ค. มีน้ำหนักเบากว่าน้ำ
ยานพาหนะใดที่มีอัตราการสูญเสียพลังงานขับเฉื่อยมาจากแรงเสียดทานพาหนะขณะเคลื่อนที่มากที่สุด
ก.  รถยนต์  ข. ยานอวกาศ   ค. เครื่องบิน

แรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ของวัตถุเรียกว่า
ตอบ แรงเสียดทาน

เหตุใดยางรถยนต์จึงมีลวดลายและผิวขรุขระ
ตอบ ลดแรงเสียดทาน

เมื่อรถวิ่งไปข้างหน้า แรงเสียดทานของถนนจะมีทิศทางใด
ตอบ ทิศทางตรงข้ามกับรถวิ่ง

โจทย์เกี่ยวกับการคำนวณ
ถ้าออกแรง 5 นิวตัน กระทำกับวัตถุมวล 30 กิโลกรัม วัตถุจะมีความเร่งเท่าใด
ให้  F คือ แรงที่กระทำต่อว้ตถุ (หน่วยเป็น นิวตัน)
      m คือ มวลของวัตถุ (หน่วยเป็น กิโลกรัม)
      a คือ ความเร่งของวัตถูที่เกิดขึ้น  (หน่วยเป็น เมตรต่อวินาที่²)

จากสูตร   F = ma
ดังนั้น  a = F/m = 30 / 5 = 6  เมตรต่อวินาที่²

มวล 10 กิโลกรัม ต้องการให้เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 6 เมตรต่อวินาที่² จะต้องออกแรงกระทำเท่าใด
จากสูตร   F = ma = 10 x 6 = 60 นิวตัน

วิทยาศาสตร์-โครงสร้างของโลก

รูปทรงสัณฐานของโลก
โลก (Earth) โลกของเรามีรูปร่างลักษณะเป็นรูปทรงรี (Oblate Ellipsoid)   คือมีลักษณะป่องตรงกลาง ขั้วเหนือ-ใต้ แบนเล็กน้อย แต่พื้นผิวโลกที่แท้จริงมีลักษณะขรุขระ  สูง  ต่ำ ไม่ราบเรียบ  สม่ำเสมอ พื้นผิวโลกจะมีพื้นที่ประมาณ 509,450,00 ตารางกิโลเมตร ความหนาแน่นของดาวโลกโดยเฉลี่ยคือ 5,515 กก./ลบ.ม. ทำให้มันเป็นดาวเคราะห์ที่หนาแน่นที่สุดในระบบสุริยะ

โครงสร้างของโลก
1. เปลือกโลก
   เปลือกโลก (crust) เป็นชั้นนอกสุดของโลกที่มีความหนาประมาณ 6-35 กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นชั้นที่บางที่สุดเมื่อเปรียบกับชั้นอื่นๆ เสมือนเปลือกไข่ไก่หรือเปลือกหัวหอม เปลือกโลกประกอบไปด้วยแผ่นดินและแผ่นน้ำ ซึ่งเปลือกโลกส่วนที่บางที่สุดคือส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ส่วนเปลือกโลกที่หนาที่สุดคือเปลือกโลกส่วนที่รองรับทวีปที่มีเทือกเขาที่สูงที่สุดอยู่ด้วย นอกจากนี้เปลือกโลกยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชั้นคือ
   ชั้นที่1 : ชั้นหินไซอัล (sial) เป็นเปลือกโลกชั้นบนสุด ประกอบด้วยแร่ซิลิกาและอะลูมินาซึ่งเป็นหินแกรนิตชนิดหนึ่ง สำหรับบริเวณผิวของชั้นนี้จะเป็นหินตะกอน ชั้นหินไซอัลนี้มีเฉพาะเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีปเท่านั้น ส่วนเปลือกโลกที่อยู่ใต้ทะเลและมหาสมุทรจะไม่มีหินชั้นนี้
   ชั้นที่2 : ชั้นหินไซมา (sima) เป็นชั้นที่อยู่ใต้หินชั้นไซอัลลงไป ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ประกอบด้วยแร่ซิลิกา เหล็กออกไซด์และแมกนีเซียม ชั้นหินไซมานี้ห่อหุ้มทั่วทั้งพื้นโลกอยู่ในทะเลและมหาสมุทร ซึ่งต่างจากหินชั้นไซอัลที่ปกคลุมเฉพาะส่วนที่เป็นทวีป และยังมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นหินไซอัล

2. แมนเทิล
   แมนเทิล (mantle หรือ Earth's mantle) คือชั้นที่อยู่ถัดจากเปลือกโลกลงไป มีความหนาประมาณ 3,000 กิโลเมตร บางส่วนของหินอยู่ในสถานะหลอมเหลวเรียกว่าหินหนืด (Magma) ทำให้ชั้นแมนเทิลนี้มีความร้อนสูงมาก เนื่องจากหินหนืดมีอุณหภูมิประมาณ 800 - 4300°C ซึ่งประกอบด้วยหินอัคนีเป็นส่วนใหญ่ เช่นหินอัลตราเบสิก หินเพริโดไลต์

3. แก่นโลก
  แก่นโลกแบ่งได้ออกเป็น 2 ชั้นได้แก่
  แก่นโลกชั้นนอก (outer core) มีความหนาจากผิวโลกประมาณ 2,900 - 5,000 กิโลเมตร ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลในสภาพที่หลอมละลาย และมีความร้อนสูง มีอุณหภูมิประมาณ 6200 - 6400 มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 12.0 และส่วนนี้มีสถานะเป็นของเหลว
  แก่นโลกชั้นใน (inner core) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลกพอดี มีรัศมีประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4,300 - 6,200 และมีความกดดันมหาศาล ทำให้ส่วนนี้จึงมีสถานะเป็นของแข็ง ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลที่อยู่ในสภาพที่เป็นของแข็ง

วิทยาศาสตร์-กาแล็กซี่

กาแล็กซี (Galaxy) หรือดาราจักร คือ อาณาจักรหรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์

หมายเหตุ
** ดาราจักร หรือ กาแล็กซีมาจากภาษากรีกว่า galaxias หมายถึง น้ำนม ซึ่งสื่อโดยตรงถึงดาราจักรทางช้างเผือก (Milky Way)
**หลุมดำ (Black Hole) คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่างที่เคลื่อนที่เร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด

กาแลคซี (Galaxy) ซึ่งประกอบด้วย ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อุกกาบาต ฝุ่นผงและ แก็สในอวกาศ กาแลคซีเมื่อแบ่งโดยใช้รูปร่างเป็นเกณฑ์แบ่งออก 4 ประเภท คือ
1 กาแล็กซี่รูปวงกลมรี
2.กาแล็กซีรูปก้นหอย
3.กาแล็กซีรูปก้นหอยคาน
4.กาแล็กซีไร้รูปร่าง

กาแล็กซีทางเผือก (The Milky Way Galaxy)
โลกของเราอยู่ในกาแล็กซีทางเผือก ซึ่งจะประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ 2 แสนล้านดวง ระหว่างดาวฤกษ์เป็นอวกาศ บางแห่งมีฝุ่นแก๊สรวมกันอยู่เรียกว่า เนบิวลา ถ้าเรามองดูกาแล็กซีทางช้างเผือกทางด้านข้างจะเห็นเป็นรูปจานข้าว 2 จานประกบกัน แต่เมื่อดูจากด้านบนจะเห็นเป็นรูปกังหัน ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์อยู่ที่แขนห่างจากจุดศูนย์กลาง 30,000 ปีแสง เคลื่อนรอบศูนย์กลาง 200 ล้านปีหนึ่งรอบโดยกำลังพาเหล่าบริวารมุ่งหน้าไปทางกลุ่มดาวพิณ ใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกอยู่ทางกลุ่มดาวคนยิงธนู

คำถาม ทางช้างเผือกกับกาแล็กซีทางช้างเผือก เหมือนกันหรือต่างกัน
  ทางช้างเผือก เกิดจากดาวฤกษ์หลายหมื่นล้านดวงที่มาอยู่รวมกัน เห็นเป็นแนวฝ้าขาวจางๆ ขนาดกว้างประมาณ 15 องศา พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า
  กาแล็กซี ทางช้างเผือก ประกอบด้วยดาวฤกษ์ 200,000 ล้านดวงและเมฆฝุ่นกับแก๊สที่เรียกว่า เนบิวลา รวมทั้งระบบสุริยะ ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก

วิทยาศาสตร์-ระบบสุริยะ2

เกร็ดความรู้ที่น่าสนใจ
การแบ่งประเภทของดาวเคราะห์ เช่น
1. การแบ่งโดยใช้ขนาดของดาวเคราะห์ แบ่งได้ดังนี้
  1.1 ดาวเคราะห์จำพวกโลก ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร โลกและดาวพลูโต
  1.2 ดาวเคราะห์ยักษ์ คือ ดาวที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
2. การแบ่งประเภทของดาวเคราะห์โดยใช้วงโคจรของดาวเคราะห์ จะแบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ
  2.1 ดาวเคราะห์ชั้นใน คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ระหว่างดาวเคราะห์น้อยกับดวงอาทิตย์มี 4 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลกและดาวอังคาร
  2.2 ดาวเคราะห์ชั้นนอก คือ ดาวเคราะห์ที่โคจรถัดจากดาวเคราะห์น้อยออกไปมี 5 ดวงได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต
หมายเหตุ ถ้าไม่นับดาวพลูโต จะเหลือ 4 ดาว

ชื่อเล่นของดาวเคราะห์ที่คนเราตั้งขึ้น
1. ดาวเคราะห์น้อย (Asteriod) คือ ดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กๆ เป็นบริวารของดวงอาทิตย์ เช่นเดียวกัน โคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี เช่น พาลาส จูไน เวสตา ฮีรอส เป็นต้น
2. ดาวเคราะห์สีแดง คือ ดาวอังคาร เหตุที่เรียกดาวเคราะห์สีแดง เพราะว่าเมื่อสังเกตดูดาวอังคารจะมีสีแดงคล้ายเลือด เนื่องจากพื้นผิวดวงจันทร์เป็นสีแดงและมีฝุ่นละอองจำนวนมากฟุ้งกระจายขึ้นไปในบรรยากาศ ทำให้ท้องฟ้ามีสีแดงเหมือนพื้นผิว
3. เตาไฟแช่แข็ง หมายถึง ดาวพุธ เพราะดาวพุธมีลักษณะเหมือนลูกไฟแช่อยู่ในน้ำแข็งเนื่องจากด้านที่รับแสงอาทิตย์จะร้อนระอุมากเหมือนเตาไฟ ส่วนด้านที่ไม่ได้รับแสงจะเย็นจัดจนเป็นน้ำแข็ง
4. พี่น้องฝาแฝดของโลก หมายถึง ดาวศุกร์ เนื่องจากดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้โลกและมีขนาดใกล้เคียงกับโลก
5. ดาวเคราะห์ประหลาด หมายถึง ดาวเสาร์ เนื่องจากสมัยก่อนผู้สังเกตจะเห็นดาวเสาร์มี วงแหวนล้อมรอบอยู่ดวงเดียวในจำนวนดาวเคราะห์ทั้งหมด แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีสูงขึ้นจึงพบว่าดาวเคราะห์ หลายดวงก็มีวงแหวนล้อมรอบเช่นเดียวกัน เช่น ดาวพฤหัสบดี ดาวยูเรนัส เป็นต้น
6. โลกยักษ์ หมายถึง ดาวพฤหัสบดี เพราะดาวพฤหัสบดีมีขนาดใหญ่ที่สุดในจำนวนดาวเคราะห์ทั้งหมด 8 ดวง
7. ดาวเคราะห์ที่เห็นด้วยตาเปล่า มีเพียง 5 ดวง ได้แก่ดาวพุธดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ ส่วนที่เหลืออีก 3 ดวง คือ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูนและดาวพลูโตนั้นมองไม่เห็น ต้องใช้กล้องโทรทรรศ์ส่องดู

คำว่า Planet (แพลเน็ต) หรือ ดาวเคราะห์ เดิมเป็นคำที่มีความหมายว่า "ผู้ท่องเที่ยวไป" และชาวคนในสมัยโบราณนับถือว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นเป็นเทพ ได้แก่
- ดาวพฤหัสบดี คือ จูปิเตอร์ (Jupiter) เจ้าแห่งเทพทั้งมวล
- ดาวพุธ คือ เมอร์คิวรี่ (Mercury) เทพแห่งการสื่อสาร
- ดาวศุกร์ คือ วีนัส (Venus) เทพแห่งความรักและความงาม
- ดาวอังคาร คือ มาร์ส (Mars) เทพแห่งสงคราม
- ดาวเสาร์ คือ แซทเทิร์น (Saturn) เทพแห่งเกษตรบิดาของจูปิเตอร์

วิทยาศาสตร์-ระบบสุริยะ1

ระบบสุริยะ (Solar System)
  ระบบสุริยะ คือ ระบบดาวที่มีดาวฤกษ์เป็นศูนย์กลาง และมีดาวเคราะห์ (Planet) เป็นบริวารโคจรอยู่โดยรอบ เมื่อสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย ต่อการดำรงชีวิต สิ่งมีชีวิตก็จะเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์เหล่านั้น หรือ บริวารของดาวเคราะห์เองที่เรียกว่าดวงจันทร์ (Satellite) 
     ระบบสุริยะของเรามีอายุมากกว่า 4,600 ล้านปี อยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ก่อกำเนิดจากกลุ่มก๊าซที่เย็นตัวลงหลังการระเบิดใหญ่ (Big Bang) ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของดาราจักรต่างๆมากมายเหลือคณานับ ระบบสุริยะของเราประกอบด้วย ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน ดาวพลูโต ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อยและวัตถุอื่นๆเป็นสมาชิก นักดาราศาสตร์เชื่อว่า ในบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหมดกว่าแสนล้านดวงในกาแลกซี่ทางช้างเผือก ต้องมีระบบสุริยะที่เอื้ออำนวยชีวิตอย่าง ระบบสุริยะที่โลกของเราเป็นบริวารอยู่อย่างแน่นอนเพียงแต่ว่าระยะทางไกลมากเกินกว่าความสามารถในการติดต่อจะทำได้ถึง
      โลกของเราอยู่เป็นระบบที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เป็นศูนย์กลาง มีดาวเคราะห์ (Planets) 8 ดวง เรียงตามลำดับ จากดวงที่ใกล้ที่สุดหรือด้านในสู่ด้านนอกคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และยังมีดวงจันทร์บริวารของดวงเคราะห์แต่ละดวง ยกเว้น สองดวงคือ ดาวพุธ และ ดาวศุกร์ ที่ไม่มีบริวาร และมีดาวเคราะห์น้อย (Minor planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด จากดวงอาทิตย์ขนาดของระบบสุริยะ กว้างใหญ่มาก เมื่อเทียบระยะทาง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งมีระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 1au.(astronomy unit) เป็นหน่วยทางดาราศาสตร์

ระบบสุริยะจักรวาล ประกอบด้วย
1. ดวงอาทิตย์ (The Sun) เป็นดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง ล้วนแล้วแต่โคจรรอบดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่สำคัญอย่างมากต่อโลกเราของ เช่น ให้พลังงานแก่พืชในรูปของแสง และพืชก็เปลี่ยนแสงให้เป็นพลังงานในการตรึงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นน้ำตาล ตลอดจนทำให้โลกมีสภาวะอากาศหลากหลาย เอื้อต่อการดำรงชีวิต
   ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนอยู่ร้อยละ 74 โดยมวล ฮีเลียมร้อยละ 25 โดยมวล และธาตุอื่น ๆ ในปริมาณเล็กน้อย ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 5,780 เคลวิน (ประมาณ 5,515 องศาเซลเซียส หรือ 9,940 องศาฟาเรนไฮ) ดวงอาทิตย์จึงมีสีขาวแต่เห็นบนโลกเป็นสีเหลือง เนื่องจากการกระเจิงของแสง 
** อัตราเร็วของแสง (speed of light) = 299,792,458 เมตร/วินาที หรือ 3x10⁸ เมตร/วินาที  หรือ 1,079,252,848.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
** ระยะ 1 ปีแสง คือ ระะยทางที่แสงเคลื่อนไปในเวลา 1 ปี คิดเป็นระยะทางประมาณ = 9.5 × 10¹² กิโลเมตร

2. ดาวเคราะห์ (Planet) เป็นดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ต้องอาศัยแสงและพลังงานจากดวงอาทิตย์ โดยดาวฤกษ์จะมีทั้งหมด 8 ดวง (จากเดิม 9 ดวง  ที่เราเรียกเคยเรียกว่า ดาวนพพระเคราะห์) ได้แก่
   ดาวพุธ (Mercury) เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดจึงร้อนที่สุดในเวลากลางวันและเย็นจัดในเวลวกลางคืนไม่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4850 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 57.6 ล้านกิโลเมตร ดาวพุธเป็นมีขนาดใกล้เคียงกว่ากับดวงจันทร์ของเรามาก มีพื้นผิวคล้ายพื้นผิวดวงจันทร์ ส่วนใหญ่เป็นฝุ่นและหิน มีหลุมลึกมากมาย ไม่มีอากาศ ไม่มีน้ำ จึงเป็นดาวแห้งแล้ง ดาวแห่งความตายเป็นโลกแห่งทะเลทราย
   ดาวพุธเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์เร็วที่สุด โดยใช้เวลาเพียง 87.969 วันในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ ดาวพุธหมุนรอบตัวเองในทิศทางเดียว กับการเคลื่อนรอบดวงอาทิตย์ คือ จากทิศตะวันตกไป ทิศตะวันออก หมุนรอบตัวเองรอบละ 58.6461 วัน เมื่อพิจารณาจากคาบของการหมุนรอบตัวเอง และการคาบการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ จะพบว่าระยะเวลากลางวัน ถึงกลางคืนบนดาวพุธยาวนานถึง 176 วัน ซึ่งยาวนานที่สุดในระบบสุริย

   ดาวศุกร์ (Venus) เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์เป็นอันดับ 2 และมีสว่างมากที่สุด ถ้าเห็นทางทิศตะวันตกในเวลาในยามค่ำคืนจึงเรียกดาวศุกร์ว่า ดาวประจำเมือง ถ้าเห็นทางทิศตะวันตกในเวลา และ เราเรียกว่า ดาวประกายพรึก ถ้าเห็นทางทิศตะวันออกในเวลาก่อนรุ่งอรุณ ไม่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12032 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 107.52 ล้านกิโลเมตร มีขนาดเล็กกว่าโลกเล็กน้อย จึงได้ชื่อว่าเป็นดาวฝาแฝดกับโลก เป็นดาวเคราะห์ที่ปรากฏสว่างที่สุด สว่างรองจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์
   ** ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกอย่างรุนแรงเพราะมีบรรยากาศหนาทึบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ดาวศุกร์จึงร้อนมาก อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยสูงกว่าดาวพุธ ดาวศุกร์มีโอกาสเข้ามาใกล้โลกที่สุด
   ** ลักษณะพิเศษของดาวศุกร์คือ หมุนรอบตัวเอง 1 รอบใช้เวลานานกว่าการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ กล่าวคือดาวศุกร์หมุนรอบตัวเองรอบละ 243 วัน แต่ 1 วันของดาวศุกร์ยาวนานเท่ากับ 117 วันของโลก
   ** ดาวศุกร์ยังหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือหมุนจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก ในขณะที่เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์จากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ดาวศุกร์จึงหมุนสวนทางกับดาวเคราะห์ดวงอื่นและหมุนสวนทางกับการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์
 
   โลก (Earth) เป็นดาวเคราะห์ที่มีสิ่งมีชีวิต และมีดวงจันทร์เป็นบริวาร 1 ดวง อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์เป็นอันดับ 3 มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12739 กิโลเมตร อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 148.80 ล้านกิโลเมตร
   ** โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์เป็นวงโคจรซึ่งใช้เวลา 365.25 วัน  เพื่อให้ครบ 1 รอบ ปฏิทินแต่ละปีมี 365 วัน ซึ่งหมายความว่าจะมี 1/4 ของวันที่เหลือ มีวันที่ 29 กุมภาพันธ์ ในทุกๆ 4 ปี ทำให้ในปีนั้น 1 ปีจะมี 366 วัน
   ** โลกมีอายุประมาณ 4,700 ปี   โลกไม่ได้มีรูปร่างกลมโดยสิ้นเชิง เส้นรอบวงที่เส้นศูนย์สูตรยาว 40,077 กิโลเมตร และที่ขั่วโลกยาว 40,009 กิโลเมตร

    ดาวอังคาร (Mars) เป็นดาวเคราะห์ที่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 4 มีลักษณะใกล้เคียงกับโลก มีน้ำแข็งปกคลุมทั่วทั้งหมด มีไอน้ำ กลางวันดาวอังคารจะเย็นกว่าโลก เพราะอยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่า ส่วนกลางคืนก็เย็นจัดกว่าโลก ดาวอังคารมีบริวาร 2 ดวง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6755 กิโลเมตร
  ** ดาวอังคาร บางครั้งถูกเรียกว่า ดาวแดง เพราะ ผิวของดาวอังคารเหมือนกับทะเลหินแดง มีก้องหินใหญ่และหลุมลึก ภูเขาสูง หุบ เหว และเนินมากมาย
  ** หนึ่งปีบนดาวอังคารเกือบเท่าสองปีโลก แต่หนึ่งวันบนดาวอังคารจะนานกว่าครึ่งชั่งโมงโลกเพียงเล็กน้อย
  ** ดาวอังคารมีอากาศห่อหุ้มอยู่ไม่มากและเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ลมพัดแรงจัดทำให้ฝุ่นฟุ้ง ไปทั้งดวง
 ** อังคารมีขนาดโตประมาณครึ่งหนึ่งของโลก

  ดาวพฤหัสบดี (Jupiter) เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดและหนักกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ประกอบด้วยกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียม มีดวงจันทร์ถึง 16 ดวง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 141968 กิโลเมตร
 ** ดาวพฤหัสบดีหนักกว่าโลก 318 เท่า เส้นผ่านศูนย์กลางยาวกว่าโลก 11 เท่า และมีปริมาตรคิดเป็น 1,300 เท่าของโลก
 ** ดาวพฤหัสบดีหมุนรอบตัวเองด้วยอัตราเร็วสูงที่สุด เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้มีรูปร่างแป้นเมื่อดูผ่านกล้องโทรทรรศน์
 ** ดาวพฤหัสบดีมีเมฆที่ห่อหุ้มอยา เราพบว่าบนดาวมีพายุหมุนที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก

 ดาวเสาร์ (Saturn) เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองรองจากดาวพฤหัส เป็นดาวเคราะห์ที่สวยที่สุด เพราะมีวงแหวนซึ่งเป็นกลุ่มก้อนน้ำแข็งที่โคจรรอบดาวเสาร์ ดาวเสาร์จึงมีอากาศหนาวจัด มีดวงจันทร์เป็นบริวาลทั้งหมด 18 ดวง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 119296  กิโลเมตร
  ** ดาวเสาร์มีองค์ประกอบคล้ายดาวพฤหัสบดี คือก๊าซที่มีลมพายุพัดแรงความเร็วถึง 1,125 ไมล์ต่อชั่วโมง
  ** ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุด กล่าวคือมีความหนาแน่นเพียง 0.7 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร น้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ
  ** ดาวเสาร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 2 เท่าของระยะดาวพฤหัสบดีจากดวงอาทิตย์ จึงใช้เวลานานเกือบ 30 ปีในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 1 รอบ แต่ดาวเสาร์หมุนรอบตัวเองเร็วมาก

 ดาวยูเรนัส (Uranus) เราเรียกว่า ดาวมฤตยู มีดวงจันทร์ 5 ดวง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 52096 กิโลเมตร
  ** ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นที่สามในระบบสุริยะ มีลักษณะเลือนลาง จะต้องมองดูด้วยกล้องโทรทัศน์เท่านั้นจึงสามารถมองเห็น

  ดาวเนปจูน (Neptune) เป็นดาวเคราะห์ลำดับที่ 8 คนไทยเรียก ดาวเกตุ มีดวงจันทร์ 8 ดวง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 48600 กิโลเมตร

และดาวที่เคยอยู่ในระบบสริยะของเราแต่ปัจจุบันถูกปลดไปแล้วคือ
  ดาวพลูโต เป็นดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุด มีดวงจันทร์เป็นบริวาร 1 ดาวพลูโต มีก้อนหิมะปกคลุม มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2284  กิโลเมตร

3. ดาวเคราะห์น้อย เป็นกลุ่มดาวที่มีขนาดเล็ก ที่โคจรอยู่รอบดวงอาทิตย์ มีปริมาณ 3 – 5 หมื่นดวง อยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส

4. ดาวหาง เป็นดาวที่มีรูปร่างเหมือน เปลวไฟเป็นหางยาว มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์แน่นอนเช่นเดียวกับดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อย ดาวหางประกอบด้วยก๊าซต่างๆ เปลวไฟที่เห็นเป็นทางก็คือก๊าซและสะเก็ดดาวที่ไหลเป็นทาง

วิทยาศาสตร์- ดาราศาสตร์

ดาราศาสตร์ (Astronomy) คือวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวัตถุท้องฟ้า เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาราจักร รวมทั้งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากนอกชั้นบรรยากาศของโลก เช่น อุปราคา ดาวหาง ดาวตก ฝนดาวตก โดยศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการ ลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี ทางอุตุนิยมวิทยา และการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนถึงการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ

** ดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด นักดาราศาสตร์ในวัฒนธรรมโบราณสังเกตการณ์ดวงดาวบนท้องฟ้าในเวลากลางคืน และวัตถุทางดาราศาสตร์หลายอย่างก็ได้ถูกค้นพบเรื่อยมา
** กล้องโทรทรรศน์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่จำเป็นก่อนที่จะมีการพัฒนามาเป็นวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
** ดาราศาสตร์แยกออกเป็นหลายสาขา เช่น การวัดตำแหน่งดาว การเดินเรือดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ การสร้างปฏิทิน และรวมทั้งโหราศาสตร์

ดาวเคราะห์ คือ ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ที่มีมวลมากพอที่แรงโน้มถ่วงจะทำให้มันอยู่ในภาวะสมดุลอุทกสถิต (hydrostatic equilibrium) โคจรรอบดาวฤกษ์โดยที่ตัวมันเองไม่เป็นทั้งดาวฤกษ์และดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น
นิยามของดาวเคราะห์
        เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ.2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์ ที่กรุงปราก สาธารณรัฐเซ็ก ซึ่งมีนักดาราศาสตร์มากว่า 2500 คนจาก 75 ประเทศทั่วโลก ได้มีนิยามใหม่ของดาวเคราะห์ ดังนี้
  1.เป็นดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์
  2.มีมวลมากพอที่จะมีแรงโน้มถ่วงดึงดูดตัวเองให้อยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต หรือใกล้เคียงกับทรงกลม
  3.มีวงโคจรที่ชัดเจนและสอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง
  4.มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 804.63 กม.
  5.ไม่ใช่ดาวฤกษ์
  6.ไม่ใช่ดวงจันทร์บริวารของดาวดวงอื่น
    จากนิยามใหม่นี้ส่งผลให้ ดาวพลูโตและดาวอีรีส ซึ่งเคยนับเป็นดาวเคราะห์ ดวงที่ 9 , 10 ถูกปลดออกจากระบบสุริยะ คงเหลือดาวเคราะห์เพียง 8 ดวง เนื่องจากดาวพลูโตไม่สามารถควบคุมแรงดึงดูดและวงโคจรของสิ่งต่างๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะ ทั้งยังมีวงโคจรที่ไม่สอดคล้องกับดาวเคราะห์ข้างเคียง และให้ถือว่าดาวพลูโตเป็น ดาวเคราะห์แคระ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

ดาวฤกษ์ เป็นดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง เกิดจากก๊าซที่มีการระเบิดอยู่ตลอกเวลา ให้พลังงานแสง และพลังงานความร้อน ได้แก่ ดวงอาทิตย์ กลุ่มดาวจักราศี ดาวเหนือ

**โปรดติดตามตอนต่อไป**

วิทยาศาสตร์-สิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อม (environment) หมายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้นที่เป็นรูปธรรมและนามธรรมสิ่งที่เห็นได้ด้วยตาและไม่สามารถเห็นได้ด้วยตาสิ่งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตตลอดจนสิ่งที่เป็นทั้งที่ให้คุณและให้โทษ
สิ่งแวดล้อมแบ่งออกเป็นลักษณะกว้าง ๆ ได้ 2 ส่วนคือ
1. สิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ป่าไม้ ภูเขา ดิน น้ำ อากาศ ทรัพยากร
2. สิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น
** ที่เป็นรูปธรรม ได้แก่ ชุมชนเมือง สิ่งก่อสร้างโบราณสถาน ศิลปกรรม อาคารบ้านเรือน วัด สะพาน
** ที่เป็นนามธรรม ได้แก่ วัฒนธรรม ประเพณี ความเชื่อ ศาสนา

สภาพสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งหนึ่งที่เราต้องมีปฏิสัมพันธ์หรือเข้าไปเกี่ยวข้องอยู่ด้วยตลอดเวลา มี 4 ประเภท คือ
1 สิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ เป็นสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต เช่น สัตว์ แมลง พืช เชื้อจุลินทรีย์ ไวรัส พยาธิต่างๆ เป็นต้น
2 สิ่งแวดล้อมทางกายภาพ  เป็นสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวกับสถานที่อยู่อาศัย ที่ทำงาน รวมถึงสภาพความร้อน แสง เสียง ความสั่นสะเทือน และรังสีต่างๆ
3 สิ่งแวดล้อมทางเคมี คือ สภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีในรูปแบบต่างๆ    เช่น สารตะกั่ว สารหนู ฝุ่น ควัน ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ เป็นต้น
4  สิ่งแวดล้อมทางสังคม  เช่น การศึกษา เศรษฐกิจ วัฒนธรรม ประเพณี ศาสนา เป็นต้น

วิทยาศาสตร์-บรรยากาศของโลก2

การจัดแบ่งชั้นบรรยากาศ
การจำแนกเพื่อจัดชั้นของบรรยากาศ เราใช้เกณฑ์ในการจัดจำแนกชั้นบรรยายกาศ ตามลักษณะเด่นชัด เช่น ตามอุณหภูมิ ตามสมบัติของแก๊สที่มีอยู่ ตามสมบัติทางอุตุนิยมวิทยา

การจัดจำแนกชั้นบรรยากาศโดยใช้ระดับอุณหภูมิจะแบ่งชั้นบรรยากาศได้ 4 ชั้น คือ
1. โทรโพสเฟียร์ (troposhere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะดังนี้
   1) เริ่มตั้งแต่ผิวโลกขึ้นไปถึงระยะ 10 กิโลเมตร
   2) ระดับอุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง โดยจะลดลงประมาณ 6.5 องศาเซลเซียสต่อความสูงหนึ่งกิโลเมตร
   3) โทรโพสเฟียร์ที่เป็นส่วนแคบๆ จะเกิดการผันกลับของอุณหภูมิ
   4) เป็นชั้นมีปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ลมพายุ ฝนฟ้าคะนอง ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า เป็นต้น

2. สตราโทสเฟียร์ (stratosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงถัดจากบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปอีก 50 กิโลเมตร มีลักษณะเฉพาะที่ชัดเจน เช่น
    1) จะมีอุณหภูมิคงที่ในส่วนที่อยู่ติดกับชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไป 20 กิโลเมตร และที่ความสูงจากชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไป 30-35 กิโลเมตรอุณหภูมิจะเพิ่มสูงขึ้น และต่อจากนั้นอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยอัตรา 0.5 องศาเซลเซียสต่อความสูง 1 กิโลเมตร
     2) สตราโทสเฟียร์เป็นชั้นบรรยากาศที่มีความชื้นในระดับต่ำมาก มีปริมาณของฝุ่นละอองน้อย
     3) เป็นชั้นบรรยกาาศที่มีปริมาณแก๊สโอโซน (O₃) เข้มข้นมาก

3. มีโซสเฟียร์ (mesophere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ถัดจากสตราโทสเฟียร์ขึ้นไปอีกเป็นระยะความสูงประมาณ 80 กิโลเมตร มีลักษณะเฉพาะก็คือ อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศจะลดลงตามระดับของความสูงที่เพิ่มขึ้น

4. เทอร์โมสเฟียร์ (thermosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ถัดจากมีโซสเฟียร์ขึ้นไปเป็นระยะความสูง 400-500 กิโลเมตร มีลักษณะเฉพาะ คือ
     1) ในระยะความสูง 100 กิโลเมตรแรก ระดับอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และถัดจาก 100 กิโลเมตรแรกขึ้นไปอีกระดับ อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศจะลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้น
     2) ระดับอุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้จะร้อนมาก โดยจะมีระดับอุณหภูมิสูงถึง 227-1,727 องศาเซลเซียส
     3) ปริมาณของอนุภาคต่างๆ มีความหนาแน่นน้อยมาก
     4) บรรยากาศชั้นนี้จะเป็นบริเวณที่บรรยากาศเปลี่ยนไปเป็นแก๊สระหว่างดวงดาวที่มีความเบาบางมาก ซึ่งเรียกเอกโซสเฟียร์ (exosphere)

การจัดจำแนกชั้นบรรยากาศโดยใช้ส่วนประกอบของอากาศที่มีแก๊สต่างๆ เป็นเกณฑ์ จัดแบ่งชั้นบรรยากาศได้เป็น 4 ชั้น ดังนี้
1. โทรโพสเฟียร์ (troposhere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
   1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ตั้งแต่ส่วนที่ติดผิวโลกขึ้นไปในอากาศที่ระยะความสูง 10 กิโลเมตรโดยประมาณ
   2) มีส่วนประกอบของอากาศที่สำคัญมากคือ ไอน้ำ โดยทั่วไปจะมีส่วนประกอบของอากาศตามปกติ
2. โอโซโนสเฟียร์ (ozonosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
   1) เป็นชั้นของบรรยากาศที่อยู่ถัดจากบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปอีก ถึงระยะประมาณ 50-55 กิโลเมตรจากผิวโลก
   2) บรรยกาศชั้นนี้จะแก๊สโอโซน (O₃) อยู่มากที่สุด เราจะเรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า ชั้นโอโซน ก็ได้
3. ไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
   1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ถัดจากชั้นโอโซโนสเฟียร์ขึ้นไปถึงระยะความสูงประมาณ 600 กิโลเมตรจากผิวโลก
   2) มีปริมาณอิเล็กตรอนอิสระอยู่เป็นจำนวนมาก
   3) ระยะจากผิวโลกขึ้นไปถึงชั้นไอโอโนสเฟียร์ พบว่าคลื่นความถี่ของวิทยุสามารถส่งสัญญาณไปได้ทั่วทุกหนทุกแห่งบนโลกไปได้ไกลเป็นระยะทางประมาณ 1,000 กิโลเมตร
4. เอกโซสเฟียร์ (exosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้
  1) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงสุดถัดจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ขึ้นไปถึงระยะความสูงกว่าผิวโลกประมาณ 660 กิโลเมตร
  2) ในชั้นบรรยากาศนี้ความหนาแน่นขององค์ประกอบของอากาศจะมีน้อยลง

การจัดจำแนกชั้นของบรรยากาศโดยใช้ความเกี่ยวข้องกับเรื่องของอุตุนิยมวิทยา จัดจำแนกได้ถึง 5 ชั้น คือ
1. ชั้นที่มีอิทธิพลของความฝืด บรรยากาศชั้นนี้จะอยู่ถึงระดับความสูง 2 กิโลเมตรจากพื้นผิวของโลก เป็นบริเวณที่มีการไหลเวียนไปมาของอากาศ ความร้อนจากผิวโลกจะทำให้อากาศในบรรยากาศชั้นนี้มีโครงสร้างที่แปรเปลี่ยนไป ด้วยการถ่ายทอดความร้อนให้กับอากาศในบริเวณนั้นๆ
2. โทรโพสเฟียร์ส่วนชั้นกลางและชั้นบน บรรยากาศชั้นนี้จะมีการลดลงของอุณหภูมิขณะความสูงเพิ่มขึ้น อิทธิพลของความฝืดจะมีผลทำให้การไหลเวียนของอากาศน้อยลง
3. โทรโพพอส (tropopause) บรรยากาศชั้นนี้อยู่ระหว่างบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโทสเฟียร์ บรรยากาศชั้นนี้จะแบ่งเป็นชั้นที่มีไอน้ำและชั้นที่ไม่มีไอน้ำ
4. สตราโทสเฟียร์ (startosphere) บรรยากาศชั้นนี้จะมีความชื้น ฝุ่นละอองเพียงเล็กน้อย และมีโอโซนหนาแน่น
5. บรรยากาศชั้นสูง เป็นบรรยากาศชั้นที่อยู่ถัดจากชั้นสตราโทสเฟียร์ไปจนจดขอบนอกสุดของชั้นบรรยากาศโลกอุณหภูมิของอากาศ

******

วิทยาศาสตร์-บรรยากาศของโลก

บรรยากาศของโลก
บรรยากาศ คือ อากาศ (air) ที่ห่อหุ้มโลกอยู่ทั้งหมด
อากาศ  คือ อากาศที่ห่อหุ้มโลกอยู่เฉพาะส่วน
อากาศเป็นสิ่งที่อยู่ในสถานะที่เป็นแก๊ส มีส่วนประกอบต่างๆดังนี้

1. ไนโตรเจน (nitrogen) เป็นส่วนประกอบอยู่ในอากาศประมาณร้อยละ 78 โดยปริมาตร
  ** ไนโตรเจนทำให้ออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศไม่เข้มข้น ทำให้การสันดาป(การเผาไหม้) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาทางเคมีลดความรวดเร็วลง
  ** ไนโตรเจนในอากาศบางส่วนจะถูกแบคทีเรียในดิน ในรากพืชบางชนิด ตรึงเอาไปไว้เพื่อประโยชน์ของพืช เมื่อพืชและสัตว์ตายลงจะสลายตัวเป็นไนโตรเจนกลับสู่อากาศอีกครั้ง
2. ออกซิเจน (oxygen) เป็นส่วนประกอบอยู่ในอากาศประมาณร้อยละ 21 โดยปริมาตร
  ** ออกซิเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสันดาป พืชและสัตว์ต้องใช้ออกซิเจนในการหายใจ (กระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์)
  ** ออกซิเจนเกิดมาจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
3. คาร์บอนไดออกไซด์ (carbondioxide) เป็นส่วนประกอบอยู่ในอากาศประมาณร้อยละ 0.04 โดยปริมาตร    
  ** พืชใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
  ** การหายใจออกของสิ่งมีชีวิตจะหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ภายนอก
4. แก๊สเฉื่อย (inert gas) เป็นแก๊สที่ไม่มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาทางเคมีใดๆ เช่น
  1) อาร์กอน (Ar) สามารถนำไปใช้ในการทำหลอดไฟฟ้าเรืองแสง โดยนำอาร์กอนและไนโตรเจนใส่ลงในหลอดไฟฟ้า ไอของอาร์กอนจะทำให้หลอดไฟฟ้า เกิดการเรืองแสงขึ้นได้
  2) ฮีเลียม (He) เป็นแก๊สที่มีความหนาแน่นต่ำ นำไปใช้ในการบินของเรือเหาะในยุคก่อน
3) นีออน (Ne) เป็นแก๊สที่เปล่งแสงได้เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน นำมาทำป้ายโฆษณาในเวลากลางคืน
4) คริปทอน (Kr) และซีนอน (Xe) เป็นแก๊สที่มีน้อยที่สุดในกลุ่มของแก๊สเฉื่อยในอากาศ นำมาใช้ประโยชน์ในการทำไฟโฆษณา
5) ไอน้ำ
6) ฝุ่นละออง
7) สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอื่นๆ เช่น แบคทีเรีย รา ไวรัส เป็นต้น

สมบัติของอากาศ
1. เป็นสสาร มีมวล มีตัวตน ต้องการที่อยู่ และสัมผัสได้
2. เป็นของไหลถ่ายเทไปได้ตลอดเวลา อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความกดดันอากาศสูงไปยังบริเวณที่ความกดดันอากาศต่ำ จึงทำให้เกิดลม
3. ทำให้เป็นของเหลวได้โดยการเพิ่มความดันสูงๆ หรือทำให้เย็นจัดๆ อากาศจะเปลี่ยนไปเป็นของเหลว เรียกว่า อากาศเหลว มีลักษณะเป็นของเหลวไม่มีสี
4. อากาศมีความหนาแน่น มีความดัน มีความชื้น และมีระดับอุณหภูมิ
ความหนาแน่นของอากาศ 
** ความหนาแน่นของอากาศ (density) เป็นอัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของอากาศ
** จากการทำการทดลองพบว่า ความหนาแน่นของอากาศจะลดลงเมื่อความสูงเพิ่มมากขึ้นทุกๆ ความสูงที่เพิ่มขึ้น 2 กิโลเมตร จากระดับน้ำทะเล

ความดันอากาศ (air pressure) หมายถึง แรงดันของอากาศ ซึ่งก็เป็นเรื่องของสมบัติของอากาศที่ต้องการที่อยู่ อากาศจะเคลื่อนที่โดยโมเลกุลของอากาศจะเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา เนื่องจากอยู่ในสถานะของแก๊ส อากาศจะเคลื่อนที่ไปทุกทิศทุกทางทำให้เกิดแรงที่เรียกว่า แรงดันอากาศ แรงดันอากาศจะขึ้นอยู่กับอิทธิพลของขนาดพื้นที่ อุณหภูมิ และอื่นๆ

ข้อควรทราบ
1. ความดัน 1 บรรยากาศ คือ ความดันของอากาศที่ทำให้ปรอทเคลื่อนสูงขึ้นไปได้ 76 เซนติเมตร หรือ 760 มิลลิเมตร
2. 1 บรรยากาศ มีค่าเท่ากับ 1.013105 นิวตันต่อตารางเมตร

ความชื้นของอากาศ (humidity) หมายถึง ปริมาณของไอน้ำที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ ในกรณีที่มีความชื้นในอากาศสูงหมายถึงว่าอากาศมีปริมาณไอน้ำมาก และถ้าอากาศมีความชื้นต่ำหมายถึงว่าอากาศมีปริมาณไอน้ำน้อย
** อากาศอิ่มตัว หมายถึง อากาศที่มีปริมาณไอน้ำสูงมาก จึงเป็นอากาศที่ไม่สามารถจะรับไอน้ำจากที่ต่างๆ ได้อีก ในกรณีที่มีไอน้ำเกินกว่าระดับปกติมาก ไอน้ำจะจัดการตัวเองโดยการกลายเป็นหยดน้ำตกลงมาเป็นฝน
** ความชื้นสัมบูรณ์ หรือความชื้นแท้ (absolute humidity) เป็นความชื้นที่มีมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศหนึ่งหน่วยปริมาตร ในเวลาใดเวลาหนึ่ง มีหน่วยในการวัดเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมบูรณ์ในอีกความหมายก็คือ ความหนาแน่นของไอน้ำ หรือปริมาณไอน้ำในอากาศ ความชื้นสัมบูรณ์จะมีค่าเท่ากับอัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำที่มีจริงในอากาศ กับปริมาตรของอากาศ ดังสมการ
** ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) เป็นวิธีการวัดความชื้นโดยการเปรียบเทียบเป็นเปอร์เซ็นต์ ระหว่างความชื้นสัมบูรณ์หรือมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศ กับมวลของไอน้ำที่อากาศจำนวนนั้นๆ จะมีได้อย่างเต็มที่ ณ อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน
** ความชื้นจำเพาะ (specific humidity) เป็นอัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำมีหน่วยเป็นกรัมต่อมวลของอากาศทั้งหมด 1 กิโลกรัม

** โปรดติดตามตอนต่อไป **

วิทยาศาสตร์-พลังงานกับชีวิต2

แหล่งพลังงานหมุนเวียน หรือพลังงานทดแทน
1 แหล่งพลังงานจากแสงอาทิตย์ (Solar Energy) 
   ดวงอาทิตย์ถือว่าเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ และใช้ได้อย่างไม่มีวันหมด
1)  การใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยทางตรง 
  1.1   การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในรูปความร้อน เป็นการเปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์ให้อยู่ในรูปของพลังงานความร้อน (photothermal process)  โดยการใช้อุปกรณ์รับแสงดูดพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ เช่น  ระบบอบแห้งแสงอาทิตย์  ระบบกลั่นน้ำแสงอาทิตย์ เป็นต้น
1.2  การใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า (photovoltaic process) ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell)

2) การใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยทางอ้อม เช่น  ทำให้ลม  คลื่น  กระแสน้ำในมหาสมุทร  และให้พลังงานปฏิกิริยาสังเคราะห์แสงของพืช  เป็นต้น

ข้อจำกัดในการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์
1. ความไม่แน่นอนของสภาพภูมิศาสตร์ มีผลต่ออัตราการตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์
2  ความไม่แน่นอนของสภาพภูมิอากาศ แม้ว่าประเทศไทยจะเป็นเมืองร้อน แต่บางช่วงเวลา เช่น ฤดูฝนที่แสงแดดส่องลงมาน้อยทำให้ไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้
3. เทคโนโลยีในการสร้างเครื่องรับแสงอาทิตย์ ยังไม่ได้รับการพัฒนาถึงขั้นที่มีประสิทธิภาพสูงเพียงพอที่จะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ได้
4. ต้นทุนการผลิตอุปกรณ์รับ และเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ยังมีราคาสูงมาก

2  แหล่งพลังงานจากน้ำ
น้ำเป็นทรัพยากรที่สามารถเกิดหมุนเวียนได้เรื่อย ๆ ไม่มีวันหมดสิ้น เมื่อแสงแดดส่องมาบนพื้นโลก น้ำจากทะเลและมหาสมุทรก็จะระเหยเป็นไอน้ำลอยขึ้นสู่เบื้องบนเนื่องจากไอน้ำมีความเบากว่าอากาศ เมื่อไอน้ำลอยสู่เบื้องบนแล้ว จะได้รับความเย็นและกลั่นตัวกลายเป็นละอองน้ำเล็ก ๆ ลอยจับตัวกันเป็นกลุ่มเฆม เมื่อจับตัวกันมากขึ้นและกระทบความเย็นก็จะกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำตกลงสู่พื้นโลก น้ำบนพื้นโลกจะระเหยกลายเป็นไอน้ำอีกเมื่อได้รับความร้อนจากดวงทิตย์ ไอน้ำจะรวมตัวกันเป็นเมฆและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำกระบวนการเช่นนี้ เกิดขึ้นเป็นวัฏจักรหมุนเวียนต่อเนื่องกันตลอดเวลา เรียกว่า วัฏจักรน้ำทำให้มีน้ำเกิดขึ้นบนผิวโลกอยู่สม่ำเสมอ

  เราได้ประโยชน์จากพลังงานของน้ำด้วยการสร้างเขื่อน โดยอาศัยหลักการว่า น้ำที่สะสมอยู่ในที่สูงนั้นมีพลังงาน(ศักย์)มาก เมื่อปล่อยลงมาสู่ที่ต่ำก็จะสามารถขับเคลื่อนกังหันให้ไปปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
  ** พลังงานจากน้ำเป็นพลังที่สะอาดเพราะไม่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

3  แหล่งพลังงานจากลม
  ลม เกิด จากความ แตกต่างระหว่างความกดอากาศ ของบริเวณต่าง ๆ ของโลก  ซึ่งลมจะพัดจากบริเวณที่มี  ความกดอากาศสูง ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ
  วิธีนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชนวิธีหนึ่งได้แก่การก่อสร้างกังหันลมแบบต่างๆ ขึ้น เพื่อใช้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องสูบน้ำหรือกลไกอื่นๆ เป็นต้น

4 แหล่งพลังงานจากชีวมวล  (Biomass Energy) 
เชื้อเพลิงชีวมวล คือ เชื้อเพลิงที่มาจากชีวะ หรือสิ่งมีชีวิต เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย  เศษไม้ เศษเหลือทิ้งจากการเกษตร
ประโยชน์ของพลังงานชีวมวล
1 ช่วยลดการสูญเสียเงินตราต่างประเทศในการนำเข้าเชื้อเพลิงและสร้างรายได้ให้กับคนท้องถิ่น
2 การผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงชีวมวลด้วยเทคโนโลยีที่เหมาะสมจะไม่ก่อให้เกิดมลภาวะและไม่สร้างสภาวะเรือนกระจก
3 เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงชีวมวล ช่วยพัฒนาอุตสาหกรรมต่อเนื่องในท้องถิ่น
4ชีวมวลจะสามารถเสริมสร้างความเข้มแข็งและการมีส่วนร่วมของชุมชน

ข้อดีของเชื้อเพลิงชีวมวล 
1. มีปริมาณกำมะถันต่ำ
2. ราคาถูกกว่าพลังงานเชิงพาณิชย์อื่น ต่อหน่วยความร้อนที่เท่ากัน
3. มีแหล่งผลิตอยู่ในประเทศ
4. พลังงานจากชีวมวลจะไม่ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก

ข้อเสียของพลังงานจากชีวมวล (เปรียบเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงประเภทถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันเตา)
1. ชีวมวลมีปริมาณที่ไม่แน่นอน ผลผลิตที่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ และแม้ชีวมวลจะมีอยู่มากแต่กระจัดกระจาย ทำให้รวบรวมได้ยาก
2. ค่าใช้จ่ายสูงที่จะลงทุนเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า ระหว่างโรงงานสู่ระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ
3. โรงงานขาดความเชื่อมั่นที่จะลงทุน เนื่องจาก ขาดความมั่นใจด้านเทคโนโลยี ไม่มีผู้ให้คำปรึกษาทางเทคนิค และขาดการสนับสนุนการลงทุนจากสถาบันการเงิน เนื่องจากความไม่แน่นอนของปริมาณชีวมวล
4. ราคาซื้อและขายไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานสิ้นเปลืองยังต่ำมาก เมื่อเทียบกับไฟฟ้าที่ได้จากชีวมวล จึงไม่เกิดแรงจูงใจในการผลิตเว้นแต่ราคาไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานสิ้นเปลืองจะสูงขึ้นในอนาคต

พลังงานความร้อนจากชีวมวลที่ผ่านการแปรรูป
  คือ การนำชีวมวลไปผ่านการแปรรูปให้อยู่ในรูปของน้ำมัน หรือก๊าซ ก่อนที่จะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงจากพืช ซึ่งแหล่งพลังงานชนิดนี้เรียกว่า ไฟโตเลียม (Phytoleum)  ในการนำมาใช้อยู่ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 4  กลุ่ม ดังนี้
1. กลุ่มแอลกอฮอล์ (Alcohol)
เอธานอล หรือเอธิลแอลกอฮอล์ เป็นแอลกอฮอล์ที่แปรรูปมาจากพืชจำพวกแป้งและน้ำตาล โดยผ่านกระบวนการหมัก (fermentation)
** แก๊สโซฮอล์ (Gasohol) ได้จากการผสมน้ำมันเบนซิน (Benzene หรือ Gasoline)กับแอลกอฮอล์
** ดีโซฮอล์ (Diesohol) ได้จากการผสมน้ำมันดีเซลกับแอลกอฮอล์

ข้อดีของการใช้แก๊สโซฮอล์ 
- ทำให้เกิดการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่สมบูรณ์ สามารถช่วยลดปริมาณมลพิษจากท่อไอเสีย  โดยสามารถลดปริมาณไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ลง 20-25%
- ขณะนี้ประเทศไทยมีความต้องการใช้น้ำมันเบนซินวันละประมาณ 20 ล้านลิตร หากนำแอลกอฮอล์มาผสมร่วมกับน้ำมันเบนซินจะช่วยลดปริมาณการใช้น้ำมันลงได้ประมาณ 10 % หรือวันละ 2 ล้านลิตร และประหยัดเงินตราต่างประเทศในการซื้อน้ำมัน
- ลดงบประมาณในการแทรกแซงราคาสินค้าเกษตรลงได้ประมาณ 1 หมื่นล้านบาท  ทั้งนี้ เพราะสามารถนำผลิตผลทางการเกษตรมาแปรรูป  ใช้ประโยชน์ทางด้านพลังงานได้

2.กลุ่มไบโอดีเซล (Biodiesel) 
ไบโอดีเซล (Biodiesel) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำน้ำมันพืชชนิดต่างๆ หรือไขมันสัตว์ รวมทั้งน้ำมันใช้แล้วจากการปรุงอาหาร มาเข้าขบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี โดยการเติมแอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล หรือเอทานอล และตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)ภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิสูง เพื่อเปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเตอร์(methyl ester), เอทิลเอสเตอร์ (ethyl ester) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "ไบโอดีเซล"
3.กลุ่มน้ำมันพืชโดยตรง (Straight Vegetable oil) 
โดยการนำการผสมน้ำมันพืชกับน้ำมันชนิดต่างๆ เช่น น้ำมันก๊าด หรือ ผสมกับน้ำมันดีเซล แต่การการใช้ในกลุ่มนี้ยังมีน้อยอยู่ในปัจจุบัน
4.กลุ่มแก๊สชีวภาพ(Biogas) 
แก๊สชีวภาพ ที่ได้จากการหมักมูลสัตว์ หรือเศษซากอาหารที่เหลือ ที่ย่อยไม่หมดเมื่อสัตว์กินเข้าไป

5  พลังงานจากความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)
ได้แก่ น้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน โคลนเดือด และก๊าซ ซึ่งได้มาจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกทำให้เกิดรอยเลื่อนแตก และน้ำบางส่วนไหลซึมลงไปใต้ผิวโลก ไปสะสมตัวและรับความร้อนจากชั้นหินที่มีความร้อนสูงกลายเป็นน้ำร้อนและไอน้ำ ที่พยายามแทรกตัวขึ้นมาตามรอยเลื่อนแตกของชั้นหิน

6 พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์  (Nuclear energy)
  1. ปฏิกิริยาฟิชชัน (Nuclear Fission) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนัก โดยกระบวนการยิง นิวตรอนไปยังนิวเคลียสของอะตอมหนัก แล้วทำให้นิวเคลียสแตกออกเป็น 2 ส่วนเกือบเท่ากัน ในปฏิกิริยานี้มวลของนิวเคลียสบางส่วนจะหายไป กลายเป็นพลังงานออกมา และเกิดนิวตรอนใหม่อีก 2 หรือ 3 ตัว ซึ่งวิ่งเร็วมากพอที่จะไปยิงนิวเคลียสของอะตอมอื่นต่อไปทำให้เกิดปฏิริยาต่อเนื่องเรื่อยไป เรียกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction)
  ** การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ที่เราใช้กันอยู่ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น โดยการใช้แท่งยูเรเนียม-235

  2. ปฏิกิริยาฟิวชัน (Nuclear Fusion) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เป็นผลจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุเบาเป็นนิวเคลียสของธาตุหนัก พร้อมกับปล่อยพลังงานออกมา
   ** พลังงานความร้อนและแสงสว่างที่ดวงอาทิตย์ส่งมายังโลกเป็นผลปฏิกิริยาฟิวชัน
*******

วิทยาศาสตร์-พลังงานกับชีวิต

พลังงานกับชีวิต
ความสำคัญและประโยชน์ของพลังงาน
** พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดความอบอุ่น
** พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ถูกใช้ในการสังเคราะห์แสงของพืช ซึ่งถือว่าเป็นผู้ผลิตอาหารที่สำคัญให้กับทุกชีวิตบนโลก
** พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์เป็นจุดเริ่มต้นของพลังงานในสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญในกระบวนการดำรงชีวิต โดยพลังงานเหล่านี้ถูกใช้ในกิจกรรมต่างๆ เช่น การหายใจ  การเคลื่อนไหวอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย
** มนุษย์ยังค่อยๆเรียนรู้วิธีที่ใช้พลังงานเพื่ออำนวยความสะดวกต่างๆ เช่น ใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์กลไก  ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทต่างๆ เช่น โทรทัศน์ ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ

ความหมายและรูปแบบของพลังงาน
   พลังงาน คือ ความสามารถที่จะทำงานได้  คำว่า งาน ในที่นี้หมายถึง การกระทำของแรงซึ่งทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไป  สิ่งใดก็ตามที่สามารถทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวของแรงหรือเปลี่ยนตำแหน่งทิศทางในการเคลื่อนที่หรือหยุดการเคลื่อนที่ได้ สิ่งนั้นย่อมมีพลังงาน 

การจัดแบ่งรูปของพลังงานออกเป็น 6 รูป ได้แก่
1. พลังงานกล พลังงานกลเป็นพลังงานที่เกี่ยวข้อง กับการเคลื่อนที่โดยตรงของวัตถุ
2. พลังงานเสียง  เป็นพลังงานที่ทำให้อนุภาคของอากาศเคลื่อนที่ในลักษณะที่เกิดเป็นส่วนอัด-ส่วนขยาย  เมื่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศในลักษณะดังกล่าวเดินทางมาถึงหูมนุษย์ก็ทำให้เยื่อแก้วหูเกิดการสั่นในความถี่ของการสั่นที่ต่างกัน  แล้วส่งไปยังสมองซึ่งแปลความออกมาเป็นเสียงที่เราได้ยิน
3.   พลังงานแสง เป็นพลังงานที่ทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ในลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หนังสือบางเล่มได้จัดพลังงานแสงเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเพราะช่วงของแสงจัดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง
4. พลังงานความร้อน  เป็นพลังงานที่ทำให้อนุภาคของสสารเกิดการสั่นสะเทือน  (ในกรณีซึ่งเป็นของแข็ง)  หรือมีการเคลื่อนที่เร็วมากขึ้น  (ในกรณีซึ่งเป็นของเหลวหรือก๊าซ)  อันจะทำให้เกิดผลที่ตามมา  เช่น  การเปลี่ยนสถานะ  
5. พลังงานไฟฟ้า เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในตัวนำไฟฟ้า เช่น สายไฟ หรือลวดทองแดง
6. พลังงานเคมี เป็นพลังงานที่แฝงอยู่ในพันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลของสารเคมี ที่เรียกว่าพันธะเคมี  โดยทำหน้าที่ยึดอะตอมต่างๆ  ภายในโมเลกุล  แรงยึดระหว่างโมเลกุลจะมีผลต่อการจัดเรียงตัวของอะตอมและโมเลกุลของสารเคมี  เมื่อพันธะแตกสลายพลังงานสะสมจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนและแสงสว่าง ตัวอย่างพลังงานเคมี เช่น พลังงานในแบตเตอรี่, พลังงานในกองฟืน, พลังงานในอาหาร

แหล่งของพลังงาน
โดยทั่วไปแหล่งพลังงานสามารถจำแนกประเภทได้ 2 ประเภท คือ
** แหล่งพลังงานใช้แล้วหมดไป (non - renewable energy) หรือ พลังงานสิ้นเปลือง  เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่สามารถนำมาใช้ได้อีก เมื่อนำมาใช้แล้วจะหมดสิ้นไปเรื่อยๆ ต้องใช้เวลานานนับล้านๆ ปี จึงจะสามารถเกิดขึ้นอีก  เช่น น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ  ถ่านหิน หินน้ำมัน  เป็นต้น

**แหล่งพลังงานใช้ไม่หมด (renewable energy)  หรือ พลังงานหมุนเวียน หรือแหล่งพลังงานทดแทน เป็นแหล่งพลังงานที่สามารถนำมาใช้ได้เรื่อยๆ  เช่น  แสงอาทิตย์  ลม  น้ำ  ชีวมวล (เช่น ฟืน แกลบ ชานอ้อย และมูลสัตว์) ความร้อนใต้พิภพ และปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นต้น

แหล่งพลังงานใช้แล้วหมดหรือพลังงานสิ้นเปลือง
แหล่งพลังงานจากปิโตรเลียม (Petroleum) 
   ปิโตรเลียม คือ สารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เป็นของผสมของโฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ที่ยุ่งยากและซับซ้อน ทั้งที่อยู่ในสภาพของแข็ง ของเหลว และก๊าซ หรือทั้งสามสภาพปะปนกัน  ถ้าแยกประเภทของปิโตรเลียมชนิดต่างๆ  สามารถแยกได้คือ  น้ำมันดิบ (Crude oil)  ก๊าซธรรมชาติ (Natural gas) และก๊าซธรรมชาติเหลว (Condensate) โดยปกติน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติมักจะเกิดร่วมกันในแหล่งปิโตรเลียม
** น้ำมันดิบคือปิโตรเลียมที่อยู่ในสถานะของเหลว
** ก๊าซธรรมชาติคือปิโตรเลียมที่อยู่ในสถานะของก๊าซ
** ก๊าซธรรมชาติเหลวนั้น หมายถึง ปิโตรเลียมที่มีสถานะเป็นก๊าซในขณะที่อยู่ตามธรรมชาติในแหล่งที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินภายใต้สภาพอุณหภูมิและความกดดันที่สูง แต่เมื่อถูกนำขึ้นมาถึงระดับผิวดินในขั้นตอนของการผลิต   อุณหภูมิและความกดดันที่ลดลงทำให้ก๊าซเหล่านั้นกลายสภาพไปเป็นของเหลว เรียกว่า ก๊าซธรรมชาติเหลว

**โปรดติดตามตอนต่อไป **

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์4

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์4
3 เจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitudes) สภาพจิตใจ ได้แด่ ความคิด ความรู้สึกของแต่ละบุคคลที่เกิดจากประสบการณ์หรือการเรียนรู้ และมีความพร้อมที่จะแสดงพฤติกรรมตอบสนองต่อสิ่งต่างๆ หรือสถานการณ์ต่างๆ ในทางใดทางหนึ่ง

องค์ประกอบของเจตคติ เจตคติจะเกิดขึ้นได้จะต้องมีองค์ประกอบดังนี้
  1. ความคิด (Cognitive Component)
  2. ความรู้สึก (Affective Component)
  3. พฤติกรรม (Behavioural Component)
     เจตคติทางวิทยาศาสตร์ เป็นสิ่งที่ฝังลึกอยู่ในจิตใจ ซึ่งมันจะมีอิทธิพลต่อการคิด การกระทำ และการตัดสินใจตลอดเวลาที่มีการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ ทั้งนี้เพราะคนเราเมื่อมีเจตคติต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งอย่างไร แล้วก็จะมีความโน้มเอียงที่จะกระทำอย่างนั้นออกมา โดยไม่คิดว่าจะเป็นการยุ่งยากเสียเวลาหรือไม่ได้รับค่าตอบแทนเท่าที่ควรก็ตาม

ผู้ที่มีเจตคติทางวิทยาศาสตร์ควรเป็นผู้ที่มีลักษณะดังต่อไปนี้
1) มีความอยากรู้อยากเห็น
2) เป็นคนมีเหตุผล และเชื่อมั่นในความถูกต้อง
3) มีความเพียรพยายาม อดทน ไม่ย่อท้อต่อความยากลำบาก
4) มีความซื่อสัตย์และมีใจเป็นกลาง
5) มีความถ่อมตน และมีความใจกว้าง
  จากคุณสมบัติที่กล่าวมาจะเห็นได้ว่า เจตคติทางวิทยาศาสตร์ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ และแม้บุคคลทั่วไปหากเป็นผู้มีเจตคติทางวิทยาศาสตร์ก็จะเป็นประโยชน์ต่อทำงานและการดำเนินชีวิตอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตามในกระบวนการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์นั้น นอกจากต้องอาศัยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ แล้ว เจตคติทางวิทยาศาสตร์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญ ในการที่จะเป็นตัวช่วยเหลือและผลักดันให้เกิดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ต่อไป
******

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์3

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์3
  ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Science process skills) หมายถึง ความสามารถ ความชำนาญในการคิด การค้นคว้า แก้ปัญหา เพื่อแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการทางปัญญา (Intellectual skills)  

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไว้ 13 ทักษะ ประกอบด้วย
  ทักษะขั้นพื้นฐาน (Basic science process skills) 8 ทักษะ
  ทักษะขั้นผสม หรือบูรณาการ (Integrated science process skills)  5 ทักษะ ได้แก่
1) ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง ความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างรวมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ โดยไม่ลงความเห็นของผู้สังเกตเข้าไปด้วย ข้อมูลที่ได้จากการสังเกตเป็นข้อมูลที่มีความสำคัญมากเพราะเป็นข้อมูลความรู้ขั้นพื้นฐานที่จะนำไปพัฒนาเป็นความรู้ชั้นสูงต่อไป
ลักษณะของข้อมูลที่ได้แบ่ง เป็น 3 ประเภทคือ
  - ข้อมูลเชิงคุณภาพ เป็นข้อมูลที่เกี่ยวกับลักษณะและคุณสมบัติของสิ่งที่สังเกต เช่น รูปร่าง กลิ่น รส เสียง การสัมผัส ซึ่งเป็นลักษณะหรือคุณสมบัติที่ยังไม่ระบุออกมาเป็นตัวเลขแสดงปริมาณพร้อมหน่วยวัดมาตรฐานได้ เช่น ข้อมูลเชิงคุณภาพของขนมชนิดหนึ่งมีลักษณะ เมื่อดูด้วยตา ลูกอมมีรูปทรงกลมรีคล้ายไข่ มีสีเหลือง เมื่อจับดูมีความแข็ง เมื่อลองทานดู มีรสหวานหอม และเย็นในปาก เป็นต้น
  - ข้อมูลเชิงปริมาณ เป็นข้อมูลที่สามารถบอกรายละเอียดเป็นตัวเลข จากการนับ การชั่ง ตวง วัด ได้ เช่น จำนวน ขนาด มวล อุณหภูมิ เป็นต้น เช่น ข้อมูลเชิงปริมาณของลูกอมชนิดหนึ่งเป็นดังนี้ ขนมมีขนาดยาวประมาณ 1.8 ซม. กว้างประมาณ 1.2 ซม และหนาประมาณ 0.7 ซม หนักประมาณ 1.8 กรัม จำนวน 10 เม็ด เป็นต้น
- ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง เป็นข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการปฏิสัมพันธ์ของสิ่งนั้นกับสิ่งอื่น เช่น ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่ได้จากการสังเกตขนมชนิดหนึ่งเมื่อใส่ในแก้วที่มีน้ำ ทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง จะพบว่า ลูกอมนั้นจะมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ และละลายหมดในเวลา 14 นาที

2) ทักษะการวัด (Measurement) หมายถึง ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัดหาปริมาณของสิ่งต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม และความสามารถในการอ่านค่าที่ได้จากการวัดได้ถูกต้องรวดเร็วใกล้เคียงกับความจริง พร้อมทั้งมีหน่วยกำกับเสมอ  
3)  ทักษะการคำนวณ (Using numbers) เป็นความสามารถในการบวก ลบ คูณ หาร รวมถึงการจัดกระทำกับตัวเลข ที่แสดงค่าปริมาณของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ซึ่งได้จากการสังเกต การวัด การทดลองโดยตรง
4)  ทักษะการจำแนกประเภท (Classification) หมายถึง ความสามารถในการจัดจำแนกหรือเรียงลำดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยู่ในปรากฏการณ์ต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่ โดยมีเกณฑ์ในการจัดจำแนก เช่น ความเหมือน ความแตกต่าง น้ำหนัก สี ความแข็ง รูปร่าง
5)  ทักษะการหาค่าความสัมพันธ์ระหว่าง สเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space/Space relationship and Space time relationship)
  สเปส (Space) หมายถึง ลักษณะเกี่ยวกับระยะทาง ขนาด ความกว้าง ความยาว ความหนา รูปร่าง ตำแหน่งที่อยู่ การเคลื่อนที่ เป็นต้น  
  สเปสของวัตถุ คือ ที่ว่างที่วัตถุนั้นครอบครองอยู่ มี 3 มิติ  คือ ความกว้าง ความยาว ความสูง    
ทักษะการหาความสัมพันธ์ที่เกี่ยวกับสเปส หมายถึง ความสามารถหรือความชำนาญในการหาความสัมพันธ์ระหว่าง รูปหนึ่งมิติ สองมิติ และสามมิติ รวมไปถึงความสามารถในการระบุ รูปทรง ขนาด ตำแหน่ง ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เวลาต่างๆ ด้วย  
ความสัมพันธ์เกี่ยวกับสเปส มี 2 อย่าง
  1)  ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสของวัตถุ เช่น การดูภาพ 1 มิติ, 2 มิติ, และภาพ 3 มิติ การดูเส้นสมมาตร ภาพฉายและภาพตัดของรูปสามมิติ
  2) ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับเวลา  การหาตำแหน่ง ระยะทาง ความเร็ว และ ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ

6)  ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายของข้อมูล (Organizing data and communication) หมายถึง ความสามารถในการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด หรือแหล่งอื่นๆ มาจัดกระทำใหม่ อาจนำเสนอข้อมูลหลายรูปแบบ เช่น ใช้ข้อความบรรยายข้อมูล ใช้สัญลักษณ์ ใช้สมการทางวิทยาศาสตร์  ใช้แผนภาพและตารางหรือแผนภูมิแสดงความสัมพันธ์ ฯลฯ
   การสื่อความหมายเป็นการใช้ความสามารถในการใช้ภาษาพูดหรือภาษาเขียน รวมทั้งการเขียนแผนภาพ แผนที่ ตาราง หรือสร้างสื่ออื่นๆประกอบการพูด หรือการเขียนบรรยาย เพื่อสื่อความหมายให้ผู้อื่นเข้าใจในสิ่งที่ต้องการสื่อความหมายได้อย่างชัดเจนและรวดเร็ว

7)  ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง ความสามารถในการอธิบายความหมาย และขอบเขตของข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีเหตุผล โดยอาศัยความรู้หรือประสบการณ์เดิม  เข้าช่วย ข้อมูลที่มีอยู่อาจได้มาจากการสังเกต การวัด หรือการทดลอง คำอธิบายนั้นเป็นสิ่งที่ได้จากความรู้หรือประสบการณ์เดิมของผู้สังเกต ที่พยายามโยงบางส่วนของความรู้หรือประสบการณ์ให้มาสัมพันธ์กับข้อมูลที่ตนเองมีอยู่

8)  ทักษะการพยากรณ์ (Prediction) หมายถึง ความสามารถในการทำนาย หรือคาดคะเน สิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หรือความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นๆ มาช่วยในการทำนาย
การพยากรณ์ มี 2 ประเภท
  1) การพยากรณ์ภายในขอบเขตของข้อมูล คือ การคาดคะเนคำตอบหรือค่าของข้อมูลที่อยู่ภายในขอบเขตของข้อมูลที่สังเกตได้ วัดได้
  2) การพยากรณ์ภายนอกขอบเขตของข้อมูล คือ การคาดคะเนคำตอบหรือค่าของข้อมูลที่มากกว่าหรือน้อยกว่าขอบเขตของข้อมูลที่สังเกตได้ วัดได้  

9)  ทักษะการตั้งสมมติฐาน (Formulating hypothesis) หมายถึง ความสามารถในการคิดคำตอบล่วงหน้าก่อนจะทำการทดลอง นักวิทยาศาสตร์สามารถตั้งปัญหาและสมมติฐานโดยอาศัยข้อเท็จจริง  ดังนั้นการตั้งปัญหาและสมมติฐานจึงต้องสัมพันธ์กันและสัมพันธ์กับข้อเท็จจริง
10)  ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ผู้ทดลองจะต้องควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง ปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง เรียกว่า ตัวแปร (Variable) คือ สิ่งที่มีอิทธิพลต่อการทดลอง  ตัวแปร  แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ ตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม
  -  ตัวแปรต้น หรือ ตัวแปรอิสระ (Independent Variable) คือ ตัวแปรที่ต้องการศึกษา ตรวจสอบและต้องการดูผลของมัน เป็นตัวแปรที่เรากำหนดขึ้นมา ไม่อยู่ในการควบคุมของตัวแปรใดๆ
  -  ตัวแปรตาม (Dependent Variable) คือ ผลของตัวแปรต้นหรือตัวแปรอิสระ ซึ่งไม่มีความเป็นอิสระของตัวเองขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรต้น
  - ตัวแปรควบคุม (Control Variable) คือ สิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากตัวแปรต้นที่ทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อน แต่เราควบคุมให้คงที่ตลอดการทดลอง เนื่องจากไม่ต้องการดูผลของมัน
   ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร หมายถึง ความสามารถในการจำแนกและบ่งชี้ได้ว่า  ตัวแปรใดเป็นตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม ในการหาความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างตัวแปร สมมติฐานหนึ่งๆ หรือในปรากฏการณ์หนึ่งๆ นอกจากนี้การควบคุมตัวแปรนั้นเป็นการควบคุมสิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากตัวแปรต้น ที่จะทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อน หากว่าไม่ควบคุมให้เหมือนกัน

11)  ทักษะการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally)  
     ความสามารถในการกำหนดความหมายและขอบเขตของคำหรือตัวแปรต่างๆ ให้เข้าใจตรงกัน และสามารถสังเกตได้ วัดได้  การกำหนดคำนิยามเชิงปฏิบัติการเป็นการกำหนดความหมายของคำขึ้นมาเป็นพิเศษ ในเชิงปฎิบัติ ที่ใช้เฉพาะในการทดลองเรื่องใดเรื่องหนึ่ง เพื่อให้ผู้ปฏิบัติการทดลองหรือผู้เกี่ยวข้องในการทดลองนั้นเข้าใจตรงกัน

12)  ทักษะการทดลอง(Experimenting) 
การทดลอง หมายถึง กระบวนการเพื่อหาคำตอบ หรือทดสอบสมมติฐานที่ตั้งไว้ ในการทดลองประกอบด้วยกิจกรรม 3 ขั้นตอน คือ    
  1) การออกแบบการทดลอง หมายถึง การวางแผนก่อนการทดลองจริง เพื่อกำหนด วิธีดำเนินการทดลองในการกำหนดและควบคุมตัวแปร และวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องการใช้ในการทดลอง
  2) การปฏิบัติการทดลอง หมายถึง การลงมือปฏิบัติการทดลองจริง ตามขั้นตอนที่ได้ มีการวางแผนไว้
  3) การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกข้อมูลที่ได้จากการทดลอง ซึ่งอาจ เป็นผลของการสังเกต การวัด และอื่นๆ

13)  ทักษะการตีความหมายข้อมูลและการลงข้อสรุป (Interpreting data and conclusion) ความสามารถในการบอกหรือสื่อความหมายของข้อมูลที่ได้จัดกระทำและอยู่ในรูปที่ใช้ในการสื่อความหมายแล้ว ซึ่งอาจอยู่ในรูปตาราง กราฟ แผนภูมิหรือรูปต่างๆ รวมถึงความสามารถในการบอกความหมายข้อมูลเชิงสถิติด้วย และสามารถลงข้อสรุปโดยการนำเอาความหมายของข้อมูลที่ได้ทั้งหมด สรุปให้เห็นความสัมพันธ์ของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรที่ต้องการศึกษาภายในขอบเขตของการทดลองนั้นๆ

โปรดติดตามตอนต่อไป

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์2

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ตอนที่2
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Process) หมายถึง กระบวนการที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ สามารถค้นหาความรู้จากธรรมชาติได้อย่างมีระบบและมีประสิทธิภาพ ซึ่งประกอบด้วย
1  วิธีการทางวิทยาศาสตร์  (Scientific Method)
   การทำงานของนักวิทยาศาสตร์นั้นต้องมีวิธีการทำงานที่มีระบบ ระเบียบ มีแบบแผนและขั้นตอนที่เป็นลักษณะเฉพาะ   ซึ่งวิธีการของวิทยาศาสตร์นี้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่ง ที่ทำให้การศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ ประสบผลสำเร็จและเจริญก้าวหน้า
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่ใช้ในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไว้ 5 ขั้นตอน ประกอบด้วย
  1) ขั้นกำหนดปัญหา (State Problem)
  จุดเริ่มต้นของปัญหามักเริ่มมาจากการสังเกต เช่น การสังเกตจากจากสิ่งแวดล้อมรอบต่างๆ อาจเป็นปรากฏการณ์ตามธรรมชาติ จากการพบความเปลี่ยนแปลงต่างๆ การสังเกตเป็นสิ่งที่สำคัญ ที่นำไปสู่ข้อเท็จจริงบางประการและมีส่วนให้เกิดปัญหา การสังเกตจึงควรสังเกตอย่างรอบคอบ ละเอียดถี่ถ้วน
  การตั้งปัญหาเป็นการระบุปัญหาและกำหนดขอบเขตของปัญหา ปัญหาจะต้องระบุลงไปให้แน่ชัด โดยทั่วไปแล้ววิธีการตั้งปัญหามักนิยมตั้งในรูปของคำถาม ปัญหา คือ สิ่งที่ต้องการคำตอบ ซึ่งมักจะถามด้วย อะไร (What) ทำไม (Why) และอย่างไร (How) คำถามที่ขึ้นต้นด้วย “อะไร” และ “ทำไม” เป็นการถามหาสาเหตุ หรือ ความสัมพันธ์ของส่วนที่เป็นเหตุกับส่วนที่เป็นผล มีคำอธิบาย ส่วนคำถามที่ถาม “อย่างไร” เป็นการถามหาคำตอบในเชิงอธิบายทฤษฏี ดังนั้นในการตั้งปัญหาที่ดี ควรจะอยู่ในลักษณะที่เป็นไปได้ สามารถตรวจสอบปัญหาได้ง่าย และยึดตามข้อเท็จจริงต่างๆ ที่รวบรวมมาได้

  2) ขั้นการตั้งสมมติฐาน (Hypothesis)
  เป็นขั้นที่ต้องหาคำตอบที่น่าจะเป็นไปได้ของปัญหา หรือคาดหวังไว้ว่าคำตอบน่าจะออกมาในลักษณะใด โดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากการสังเกตและจากปรากฏการณ์  สำหรับปัญหาหนึ่งๆ อาจสร้างสมมติฐานได้หลายสมมติฐาน แต่จะมีที่ถูกต้องเพียงสมมติฐานเดียว  ลักษณะของสมมติฐานที่ดี มีองค์ประกอบดังนี้
  (1) เข้าใจง่าย
  (2) แนะแนวทางที่จะตรวจสอบได้
  (3) สามารถอธิบายปัญหาต่างๆได้อย่างชัดเจน
  (4) สอดคล้อง และอยู่ในขอบเขตของข้อเท็จจริงและสัมพันธ์กับปัญหาที่ตั้งไว้
  (5) สามารถตรวจสอบได้โดยการทดลอง
  สมมติฐานจัดเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่ง ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆในเหตุการณ์นั้น เป็นการประสานความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรที่เป็นเหตุ (ตัวแปรอิสระ) และตัวแปรที่เป็นผล (ตัวแปรตาม) การมองความสัมพันธ์ของตัวแปรในเหตุการณ์หนึ่งๆ

  3)  ขั้นตรวจสอบสมมติฐาน (Testing Hypothesis)
  วิธีที่ใช้ในการตรวจสอบสมมติฐาน ได้แก่ การสังเกตและการรวบรวมข้อเท็จจริงต่างๆ จากปรากฏการณ์ธรรมชาติ หรืออีกวิธีหนึ่ง คือ การทดลอง ซึ่งเป็นวิธีที่นิยมกันเป็นอย่างมาก เพื่อทำการค้นคว้าหาข้อมูล รวบรวมข้อมูลเพื่อตรวจสอบดูว่า สมมติฐานข้อใด เป็นคำตอบที่ถูกต้อง ในขั้นตอนการทำการทดลองนี้ ผู้ทำการทดลองต้องเริ่มตั้งแต่การออกแบบ การทดลอง ดำเนินการทดลองตามขั้นตอนที่ออกแบบไว้ จะต้องมีการบันทึกข้อมูลที่ได้จาก  การสังเกตหรือการทดลอง แล้วนำข้อมูลที่ได้มาจัดกระทำข้อมูลและสื่อความหมาย ซึ่งต้องมีการออกแบบการบันทึกข้อมูลให้อ่านเข้าใจง่าย อาจจะบันทึกในรูปตาราง กราฟ แผนภูมิ หรือแผนภาพ

  4)  ขั้นวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis)
  เป็นขั้นตอนที่นำเอาข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การค้นคว้า การทดลอง   การรวบรวมข้อมูลหรือข้อเท็จจริง มาทำการวิเคราะห์ผล อธิบายความหมายของข้อเท็จจริง แล้วนำไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ ว่าสอดคล้องกับสมมติฐานข้อใด

  5)  ขั้นสรุปผล (Conclusion)
  เป็นขั้นสรุปผลที่ได้จากการทดลอง การค้นคว้ารวบรวมข้อมูลที่ได้จากการสังเกตว่า สมมติฐานข้อใดถูกต้อง การลงข้อสรุปอาจเป็นการยอมรับหรือปฏิเสธสมมติฐาน สมมติฐานที่ถูกปฏิเสธยกเลิกไปแล้วให้เริ่มต้นตั้งสมมติฐานใหม่ ถ้ายอมรับสมมติฐานนั้น แล้วจึงนำไปสร้างเป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฏีที่จะใช้สำหรับเป็นแนวทางในการอธิบายปรากฏการณ์นั้น แล้วนำความรู้ใหม่ที่ได้ไปใช้ในการปรับปรุงชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ให้ดีขึ้น 2

...โปรดติดตามตอนต่อไป

วิทยาศาสตร์-ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์1

หัวข้อต่อไปนี้เป็นสรุปเนื้อวิชาวิทยาศาสตร์ ในส่วนที่เป็นความรู้พื้นฐานทั่วไปของวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ (Science) หมายถึง ความรู้ที่ได้มาจากการศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติ ซึ่งสามารถแสดงหรือพิสูจน์ได้ว่าถูกต้อง และเป็นความจริง โดยใช้กระบวนการแสวงหาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ แล้วจัดความรู้นั้นเข้าเป็นระเบียบ เป็นหมวดหมู่   มาจากภาษาลาตินว่า Scientia แปลว่า ความรู้ทั่วไป
จากความหมายของวิทยาศาสตร์นั้นมีองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน คือ
1. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Knowledge) เป็นความรู้ที่ได้จากธรรมชาติ โดยวิธีการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แบ่งได้เป็น 6 ระดับ ได้แก่ ข้อเท็จจริง ความคิดรวบยอดหรือมโนมติ สมมติฐาน หลักการ ทฤษฏี กฎ
2. กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Process) หมายถึง กระบวนการที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ สามารถค้นหาความรู้จากธรรมชาติได้อย่างมีระบบและมีประสิทธิภาพ ซึ่งประกอบด้วย
  1) วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method)
  2) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Skill)
  3) เจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitude)
3. สาขาของวิทยาศาสตร์ เป็นการจัดแบ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีลักษณะเรื่องราวที่เหมือนกันเข้าอยู่ในกลุ่มเดียวกันให้เป็นหมวดหมู่ เพื่อมีระบบระเบียบให้ง่ายต่อการค้นหา การจัดความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่อย่างมากมายให้เป็นระบบจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง
การค้นพบสิ่งใหม่ๆ ในปรากฏการณ์ธรรมชาติของนักวิทยาศาสตร์ มักเริ่มจากคำถามหลักอยู่ 3 คำถาม คือ
  1. What คำถาม “อะไร” เป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลจากการสังเกตสภาพจริงของวัตถุหรือปรากฏการณ์นั้นๆ และมีการบันทึกไว้อย่างถูกต้อง เพื่อนำมาวิเคราะห์ สังเคราะห์ให้เป็นความรู้ต่อไป
  2. How คำถาม “อย่างไร” เป็นคำถามที่ใช้ถามการลำดับเหตุการณ์ที่เกิดก่อน-หลัง แล้วหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ และหาสมมติฐานในการตอบปัญหา เพื่อค้นคว้าหาตอบ ที่จะออกมาเป็นความรู้วิทยาศาสตร์ต่อไป
  3. Why คำถาม “ทำไม” เป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ใช้อธิบายเหตุผลของการเกิด ของปรากฏการณ์ใดๆ ว่าทำไมเป็นเช่นนั้น

เทคโนโลยี (Technology) มาจากภาษากรีกว่า Technologia หมายถึง  การกระทำอย่างมีระบบ
เทคโนโลยี คือ กระบวนการหรือวิธีการที่นำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และศาสตร์อื่นๆ มาผสมผสาน ประยุกต์หรือใช้งาน เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์
  วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์กัน กล่าวคือ เมื่อมนุษย์มีความกระตือรือร้น สนใจ ที่จะแสวงหาความรู้และพิสูจน์ความจริงที่เกิดขึ้น จนกระทั่งได้เป็นหลักการ ทฤษฏี หรือกฎ ซึ่งเป็นความรู้วิทยาศาสตร์แล้วมมนุษย์ก็จะใช้ความรู้วิทยาศาสตร์นั้นมาประยุกต์ในการใช้ประโยชน์ต่างๆ จากนั้นจึงนำความรู้ที่ได้ไปประยุกต์ใช้ จนสามารถประดิษฐ์เป็นเครื่องมือที่ให้ความสะดวกสะบายต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือที่มีสามารถที่ดีขึ้นเช่นสามารถถายรูปได้ ถ่ายเป็นภาพเคลื่อนไหวได้ และอื่นๆ, รวมไปถึงนำมาสร้างเป็นองค์ความรู้ใหม่เช่น การปลูกพืชให้ได้ผลดีและคุณภาพสูง การเพิ่มความสามารถให้กับนักกีฬา เป็นต้น

สาขาของวิทยาศาสตร์ 
1.  วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (Pure Science) หรือวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Natural Science) คือ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่บรรยายถึงความเป็นไปของปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติ อันประกอบไปด้วย ข้อเท็จจริง หลักการ ทฤษฏี กฎ และสูตรต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยได้อีก 3 สาขา คือ
  1)  วิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical Science) คือ วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวกับเรื่องราวต่างๆ ของสิ่งไม่มีชีวิต เช่น เคมี ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ อุตุนิยมวิทยาและธรณีวิทยา เป็นต้น  
  2)  วิทยาศาสตร์ชีวภาพ (Biological Science) คือ วิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยเรื่องราวต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น สัตววิทยา พฤกษศาสตร์ จุลชีววิทยา เป็นต้น
  3)  วิทยาศาสตร์สังคม (Social Science) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาหาความรู้ เพื่อจัดระบบให้มนุษย์มีการดำรงชีวิตอยู่ด้วยกัน อย่างมีแบบแผน เพื่อความสงบสุขของสังคม เช่น วิชาจิตวิทยา วิชาการศึกษา วิชารัฐศาสตร์ เศรษฐศาสตร์ เป็นต้น
2.  วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) วิทยาศาสตร์ประยุกต์ คือ วิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยเรื่องราวต่างๆที่มุ่งประโยชน์ในทางปฏิบัติยิ่งกว่าทฤษฏี เช่น แพทย์ศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เกษตรศาสตร์
      ซึ่งนำเอาความรู้จากวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อสังคมในด้านต่างๆ เช่น การแพทย์ การเกษตร การอุตสาหกรรม  วิศวกรรมและโภชนาการ เป็นต้น
         
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์  (Type of Scientific Knowledge) 
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ได้ถูกจัดแบ่งออก 6 ประเภท คือ ข้อเท็จจริง มโนมติ หลักการ สมมติฐาน กฎ และทฤษฎี                
   1)  ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Fact) เป็นความรู้พื้นฐานเบื้องต้นทางวิทยาศาสตร์ ที่เกิดจากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติและสิ่งต่างๆโดยตรง โดยใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้า ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย หรือจากการตรวจวัดโดยวิธีการอย่างง่ายๆ เช่น
- ปลาว่ายน้ำได้
- นกบางชนิดบินได้ บางชนิดบินไม่ได้
- น้ำตาลมีรสหนาว มะนาวมีรสเปรี้ยว
- น้ำจะแข็งตัวที่ 0 องศาเซลเซียส ที่ระดับน้ำทะเล
  2)  มโนมติ (Concept)  หมายถึง ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ ซึ่งแต่ละคนจะมีมโนมติเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์อย่างใดอย่างหนึ่งแตกต่างกัน หรืออาจจะใช้คำอื่นๆว่า ความคิดรวบยอด มโนทัศน์ มโนภาพ
  มโนมติอาจได้จากการนำข้อเท็จจริงหรือความรู้จากประสบการณ์อื่นๆมาประกอบกัน แล้วสร้างเป็นความเข้าใจของตนเอง
 ตัวอย่างของมโนมติได้แก่
- หัวใจเป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุด
- ความร้อนทำให้ร่างกายอบอุ่น
- น้ำแข็ง คือน้ำที่อยู่ในสถานะของแข็ง
- อากาศมีความสำคัญต่อมนุษย์มากกว่าอาหาร
- ลมเกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศ

3) หลักการ (Principle)  จัดเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ประเภทหนึ่งที่เป็นความจริงสามารถทดสอบได้ และได้ผลเหมือนเดิม เป็นที่เข้าใจตรงกันไม่ว่าจะทดสอบกี่ครั้ง เป็นหลักที่ใช้ในการอ้างอิงได้
     ด้วยเหตุนี้หลักการมีลักษณะแตกต่างจากมโนมติตรงที่หลักการเป็นสิ่งที่ทุกคนเข้าใจตรงกัน สามารถใช้อ้างอิงได้ แต่มโนมติเกี่ยวกับสิ่งเดียวกันของแต่ละคนอาจไม่เหมือนกัน ทั้งนี้ขึ้นกับประสบการณ์ของแต่ละบุคคล
ตัวอย่างของหลักการได้แก่

4)  สมมติฐาน (Hypothesis) ข้อคิดเห็นหรือถ้อยแถลงที่เป็นมูลฐานแห่งการหาเหตุผล การทดลอง หรือการวิจัย จัดเป็นการลงความคิดเห็นประเภทหนึ่ง เป็นข้อความที่คาดคะเนคำตอบของปัญหาล่วงหน้า ก่อนจะดำเนินการทดลอง เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเป็นจริงของเรื่องนั้นๆ ต่อไป สมมติฐานอาจเป็นข้อความหรือแนวความคิด ที่แสดงการคาดคะเนในสิ่งที่ไม่สามารถตรวจสอบได้โดยการสังเกตโดยตรง หรือเป็นสิ่งที่แสดงความสัมพันธ์ที่เชื่อว่าจะเกิดขึ้น ระหว่างตัวแปรที่เป็นเหตุ (ตัวแปรอิสระ) และตัวแปรที่เป็นผล (ตัวแปรตาม)
  ในทางวิทยาศาสตร์ สมมติฐานมีความจำเป็นและมีความสำคัญมาก เพราะสมมติฐานจะเป็นสิ่งที่ช่วยชี้แนะแนวทางว่าจะค้นหาข้อมูลอะไรและจะทำการทดลองได้อย่างไร  ถ้าปราศจากสมมติฐานแล้วการค้นหาความรู้วิทยาศาสตร์จะไม่เกิดขึ้น
ตัวอย่างของสมมติฐานอื่นๆ เช่น
  - ถ้าเพิ่มปริมาณปุ๋ยและรดน้ำให้กับพืชมากเกินไปจะทำให้พืชเฉาตาย
  - การทานอาหารร่วมกับวิตามินต่างๆเสริมจะช่วยให้สุขภาพดีขึ้น
  - การดื่มนม 1 แก้วในตอนเช้าสามารถชดเชยการนอนดึกได้
5)  กฎ (Law)  เป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ประเภทหนึ่ง มีลักษณะคล้ายกับหลักการ คือ ต้องได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้อง ทดสอบแล้วได้ผลตรงกันทุกครั้ง มีลักษณะที่เป็นจริงเสมอ แต่กฎเป็นหลักการที่มักจะเน้นในเรื่องของความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล ซึ่งอาจเขียนสมการแทนได้ เช่น กฏของบอยล์ ซึ่งกล่าวว่า “ถ้าอุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของแก๊สจะเป็นปฏิภาคผกผันกับความดัน”
    กฎมักจะเป็นหลักการหรือข้อความจริงทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการพิสูจน์มาเป็นเวลายาวนานในระดับหนึ่ง จนมีหลักฐานสนับสนุนมากเพียงพอ ไม่มีหลักฐานอื่นที่คัดค้าน จนกระทั่งข้อความนั้นเป็นที่ยอมรับว่าถูกต้องสมบูรณ์ ข้อความนั้นก็จะเปลี่ยนจากหลักการหรือทฤษฎี กลายเป็นกฎ
   ถึงแม้ว่ากฎ จะเป็นหลักการที่มีความสัมพันธ์ระหว่างเหตุกับผล และเขียนเป็นสมการแทนได้ แต่กฎไม่สามารถอธิบายให้เข้าใจได้ว่า ทำไมความสัมพันธ์ระหว่างเหตุกับผลจึงเป็นเช่นนั้น สิ่งที่สามารถอธิบายความสัมพันธ์ภายในตัวกฎได้ก็คือ ทฤษฏี ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป
6)  ทฤษฏี (Theories)
  ทฤษฎี คือ ความเห็นลักษณะที่คิดคาดเอาตามหลักวิชาการเพื่อเสริมเหตุผล และรากฐานให้แก่ปรากฏการณ์หรือข้อมูลในภาคปฏิบัติ ซึ่งเกิดขึ้นมาอย่างมีระเบียบ
   ทฤษฎี เป็นความรู้วิทยาศาสตร์ประเภทหนึ่ง มีลักษณะเป็นข้อความที่ใช้ในการอธิบายข้อเท็จจริง หลักการ และกฎต่างๆ หรือกล่าวได้ว่า ทฤษฏีเป็นข้อความที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์ทั้งหลาย
   ทฤษฎี เป็นแบบเป็นแบบจำลอง (model) ที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้น พร้อมกับเขียนคำอธิบายกว้างๆเกี่ยวกับสิ่งนั้น โดยที่คิดว่าแบบจำลองนั้นจะนำมาอธิบายข้อเท็จจริงย่อยในขอบเขตที่เกี่ยวข้องนั้นได้และสามารถทำนายปรากฏการณ์ที่ยังไม่เคยพบในขอบเขตของแบบจำลองนั้นได้

...โปรดติดตามตอนต่อไป

สรุปเนื้อหาที่สอน22ก.ค.55

สรุปเนื้อหาที่สอน ในวันอาทิตย์ที่ 22 ก.ค. 2555
วิชาวิทยาศาสตร์ เรื่องความรู้เบื้องต้นเกี่ยวสาร
หากนักศึกษาหรือผู้สนใจ จะนำเอกสารเรื่องนี้ไปใช้สามารถดาวน์โหลดได้ฟรีที่
http://kruteeworld.siamvip.com/B000000004-กศน..xhtml
ธาตุ (Element) หมายถึง สารบริสุทธิ์ที่มีองค์ประกอบอย่างเดียว
ธาตุไม่สามารถจะนำมาแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นโดย
วิธีการทางเคมี

ตัวอย่างของธาตุในสถานะต่างๆ
1. ธาตุมีทั้งสถานะที่เป็นของแข็ง
ชื่อ                         สัญลักษณ์
คาร์บอน(Carbon)      C
ซิลิคอน(Silicon)       Si
โซเดียม(Sodium)     Na
กำมะถัน(sulphur)     S
ทองแดง(Copper)   Cu
สังกะสี(Zinc)           Zn
ตะกั่ว(lead)              Pb
เงิน(Silver)              Ag
ดีบุก(Tin)                Sn

2. ธาตุมีทั้งสถานะที่เป็นของเหลว
ชื่อ                         สัญลักษณ์
ปรอท (mercury)       Hg

3. ธาตุมีทั้งสถานะที่เป็นของก๊าซ
ชื่อ                         สัญลักษณ์
ไฮโดรเจน (Hydrogen)   H
ออกซิเจน (Oxygen)       O
ไนโตรเจน (Nitrogen)    N
ฮีเลียม (Helium)            He
คลอรีน (Chlorine)         Cl

หมายเหตุ
1. สารทุกชนิดประกอบขึ้นจากธาตุต่างๆมารวมกัน
2. สารบางชนิดมีองค์ประกอบเป็นธาตุชนิดเดียว เช่น
    เพชร มีองค์ประกอบเป็นธาตุคาร์บอน
    ก๊าซออกซิเจน (O₂) 1 โมเลกุล มีองค์ประกอบเป็นธาตุออกซิเจน 2 อะตอม
    ก๊าซไนโตรเจน (N₂) 1 โมเลกุล มีองค์ประกอบเป็นธาตุไนโตรเจน 2 อะตอม
3. สารบางชนิดเกิดจากธาตุตั้งแต่ 2 ชนิด มารวมกันด้วยอัตราส่วนที่แน่นอนเกิดเป็นสารประกอบ เช่น
     น้ำ (H₂0) เกิดจากธาตุออกซิเจน (Oxygen) 1 ตะตอม รวมกับธาตุไฮโดรเจน (Hydrogen) 2 อะตอม
     คาร์บอนไดออกไซด์(CO₂) เป็นสารที่เกิดจากธาตุคาร์บอน (Carbon) 1 อะตอม รวมกับธาตุออกซิเจน 2 อะตอม
     โซเดียมคลอไรด์(เกลือแกง) NaCl โซเดียม 1 อะตอมและคลอรีน 1 อะตอม
     แอมโมเนีย NH₃ ไนโตรเจน 1 อะตอมและไฮโดรเจน 3 อะตอม

คำศัพท์พื้นฐานที่ควรทราบ
   อะตอม (Atom) หมายถึงใช้สำหรับเรียกหน่วยที่เล็กที่สุดของสสาร ที่ไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีก โดยเขาได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับวัตถุที่มีขนาดเล็ก
   โมเลกุล(Molecule) คือ หน่วยโครงสร้างที่เล็กที่สุดของธาตุที่สารประกอบที่สามารถอยู่ได้เป็นอิสระ และยังคงแสดงสมบัติของธาตุหรือสารประกอบนั้น ๆ โดยสมบูรณ์ โมเลกุลเกิดจากอะตอมรวมกัน โมเลกุลประกอบขึ้นด้วยธาตุเดียวหรือหลายธาตุ มายึดติดกันตามโครงสร้างของอะตอม
   สสาร (Matter) หมายถึง สิ่งที่มีมวลสัมผัสได้โดยใช้ประสาทสัมผัส ต้องการที่อยู่ สามารถนำชั่ง ตวง วัด ได้ เช่น น้ำ ดิน อากาศ หิน ทราย กระดาษ เป็นต้น
   สาร (Substance) หมายถึง เนื้อของสสาร ที่นำมาศึกษาดังนั้นจึงใช้คำว่าสารแทนสสารได้
   สมบัติของสาร หมายถึง ลักษณะประจำตัวของสาร เช่น สถานะ สี กลิ่น รส การละลาย การนำไฟฟ้า จุดเดือด และการเผาไหม้ เป็นต้น

สสารมี 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลวและก๊าซ ภาพประกอบ
1. ของแข็ง (Solid) คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ชิดกัน
2. ของเหลว (Liquid) คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ห่างกันมากกว่าของแข็ง จึงอยู่กันอย่างหลวมๆ อนุภาคของสสารจึงเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้น
3. ก๊าซ (Gas) คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ห่างกัน จึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันน้อยมาก ทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ

สมบัติของสถานะของสสาร
ของแข็ง ไม่เปลี่ยนรูปร่าง, อยู่กับที่, ทะลุผ่านได้ยาก, บีบอัดให้เล็กลงไม่ได้
ของเหลว รูปร่างไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับภาชนะ, ไหลได้, ทะลุผ่านได้ง่าย, บีบอัดให้เล็กลงได้ยาก
ก๊าซ รูปร่างเต็มภาชนะที่บรรจุ, ฟุ้งกระจายอย่างรวดเร็ว, ทะลุผ่านได้ง่ายมาก, บีบอัดให้เล็กลงได้ง่าย

การเปลี่ยนแปลงของสาร
1. การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงลักษณะหรือรูปร่างทั่วไปของสาร แต่ไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสารใหม่ คือองค์ประกอบทางเคมีของสารยังคงเดิม เช่นการเปลี่ยนสถานะ
2. การเปลี่ยนแปลงทางเคมี เป็นการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของสารทำให้เกิดเป็นสารใหม่ (เกิดปฏิกิริยาเคมี) สารจะมีสมบัติเปลี่ยนแปลงไปและทำให้กลับมามีสมบัติดังเดิมได้ยาก และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารจะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานด้วย
3. การเปลี่ยนแปลงพลังงาน มี 2 ประเภท คือ
    ปฏิกิริยาคายความร้อน การเปลี่ยนแปลงทางเคมีประเภทนี้ จะมีการคายความร้อนออกมาให้กับสิ่งแวดล้อมทำให้สิ่งแวดล้อมมีอุณหภูมิสูงขึ้น
    ปฏิกิริยาดูดความร้อน ปฏิกิริยาเคมีประเภทนี้จะมีการดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ระบบที่เกิดปฏิกิริยา ทำให้สิ่งแวดล้อมมีอุณหภูมิลดลง

การแปลงสถานะของสาร
จุดหลอมเหลว คือ อุณหภูมิที่ของแข็งเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว
จุดเดือด คือ อุณหภูมิที่ของเหลวเดือด

แผนภาพของเปลี่ยนสถานะของสาร

สมบัติของสาร
สมบัติของสาร หมายถึง ลักษณะเฉพาะตัวของสารแต่ละชนิด เช่น สี กลิ่น รส สถานะ เนื้อสาร ความสามารถในการนำไฟฟ้า ความสามารถในการละลาย ความเป็นกรด - เบส จุดหลอมเหลว จุดเดือด ความหนาแน่น เป็นต้น เช่น  น้ำ เป็นของเหลวใส ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น จุดเดือด 100 องศาเซลเซียส
จุดเยือกแข็ง 0 องศาเซลเซียส (C)

คำถาม ถ้าเราเพิ่มเกลือลงไปในน้ำเป็นสารละลายเกลือ(น้ำเกลือ)แล้วจะมีผลต่อจุดเดือดและจุดหลอมเหลวของน้ำเกลืออย่างไร
คำตอบ
จุดเดือดของน้ำเกลือ จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับน้ำ คือ มากกว่า 100 C
จุดหลอมเหลวน้ำเกลือ จะต่ำลงเมื่อเทียบกับน้ำ คือ น้อยกว่า 0 C

สมบัติของสาร อาจจะนำมาแบ่งเป็น 2 ประเภท ดังนี้
   ประเภทที่1 สมบัติทางกายภาพ(Physical Properties) หมายถึง สมบัติเฉพาะตัวของสารที่สามารถสังเกตเห็นได้ง่ายจากลักษณะภายนอก หรือจากการทดลองง่ายๆ โดยไม่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่างทางกายภาพได้แก่ สถานะ รูปร่าง สี กลิ่น รส การละลาย จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความหนาแน่น การนำความร้อน การนำไฟฟ้า ความร้อนแฝง ความถ่วงจำเพาะ เป็นต้น
   ประเภทที่2 สมบัติทางเคมี(Chemical Properties) หมายถึง สมบัติเฉพาะตัวของสารที่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น การเกิดสารใหม่ การสลายตัวให้ได้สารใหม่ การเผาไหม้ การระเบิด และการเกิดสนิมของโลหะ เป็นต้น

จากสมบัติของสารสามารถแบ่งประเภทของสารโดยใช้เกณฑ์ต่าๆต่อไปนี้
1. ใช้สถานะเป็นของสาร จะแบ่งได้ 3 กลุ่ม ได้แก่
   ของแข็ง ได้แก่ เกลือ(โซเดียมคลอไรด์), ลูกเหม็น(แนพทาลีน), ทองแดง, กำมะถัน พลาสติกและเหล็ก
   ของเหลว ได้แก่ น้ำ น้ำเกลือ น้ำเชื่อมและปรอท
   ก๊าซ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนและคลอรีน
2. การนำไฟฟ้าเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งได้ 2 กลุ่ม คือ
    สารที่ไม่นำไฟฟ้า ได้แก่ โซเดียมคลอไรด์ แนพทาลีน กำมะถัน เอธานอล คลอรีน คาร์บอนไดออกไซด์ พลาสติก ไฮโดรเจน น้ำเชื่อม
    สารที่นำไฟฟ้า ได้แก่ ทองแดง น้ำเกลือ เหล็ก ปรอท

*** สารที่นำไฟฟ้าได้นำที่สุดคือ ทองคำ, เงิน, ทองแดง

3. การใช้สถานะและการนำไฟฟ้าเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่ง 5 กลุ่ม คือ
ของแข็งที่ไม่นำไฟฟ้า ได้แก่ โซเดียมคลอไรด์ แคลเซียมคาร์บอเนต แนพทาลีน กำมะถัน โซเดียมไฮดรอกไซด์ และพลาสติก
ของแข็งที่นำไฟฟ้าได้ ได้แก่ ทองแดง และเหล็ก
ของเหลวที่นำไฟฟ้าได้ ได้แก่ น้ำเกลือ และปรอท
ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า ได้แก่ เอธานอล น้ำเชื่อม และโบรมีน
ก๊าซที่ไม่นำไฟฟ้า ได้แก่ คลอรีน คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน

4. การละลายน้ำและความเป็นกรด-เบสของสารละลายเป็นเกณฑ์ แบ่งสารออกได้ 4 กลุ่ม คือ
สารที่ละลายน้ำได้และมีสมบัติเป็นกลาง ได้แก่ โซเดียมคลอไรด์ เอธานอล น้ำเกลือ และน้ำเชื่อม
สารที่ละลายน้ำได้และมีสมบัติเป็นกรด ได้แก่ คลอรีน คาร์บอนไดออกไซด์ และโบรมีน
สารที่ละลายน้ำได้และมีสมบัติเป็นเบส ได้แก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์
สารที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนต แนพทาลีน ทองแดง กำมะถัน พลาสติก ไฮโดรเจน เหล็ก และปรอท

5. การใช้เนื้อสารเป็นเกณฑ์ สามาตรแยกได้ 2 ชนิด คือ
  สารเนื้อเดียว (Homogeneous Substance) หมายถึง สารที่มีลักษณะเนื้อของสารและสมบัติเหมือนกันตลอดทั้งมวลของสารนั้น ได้แก่ ธาตุ สารประกอบ และสารละลาย เช่น น้ำเกลือ น้ำกลั่น ทองแดง เป็นต้น
  สารเนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบทางกายภาพเพียงอย่างเดียว ไม่สามารถแยกองค์ประกอบด้วยวิธีทางกายภาพได้อีก เรียกว่า สารบริสุทธิ์ (Pure Substance ) ส่วนสารเนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบมากกว่า 1 อย่างและสามารถแยกองค์ประกอบออกจากกันด้วยวิธีทางกายภาพ เรียกว่า ของผสมเนื้อเดียวหรือสารละลาย (Solution)
  สารบริสุทธิ์ หมายถึง สารที่ประกอบด้วยสารเพียงชนิดเดียว อาจเป็นของแข็ง ของเหลวหรือก๊าซก็ได้ อาจเป็นธาตุหรือสารประกอบก็ได้ ตัวอย่างเช่น เหล็ก ทองแดง น้ำ น้ำตาล ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสารบริสุทธิ์ แต่น้ำเชื่อม พริกกับเกลือ ไม่ใช่สารบริสุทธิ์
  สารเนื้อผสม (Heterogeneous Substance) หมายถึง สารที่มีลักษณะเนื้อของสารและสมบัติไม่เหมือนกันตลอดทั้งมวลของสารนั้น สามารถมองเห็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันได้แก่ สารแขวนลอย เช่น น้ำโคลน ส้มต้ม ลอดช่องในน้ำกะทิ เป็นต้น

6. การใช้ความเป็นโลหะเป็นเกณฑ์
  ธาตุโลหะ(metal) ได้แก่ โซเดียม (Na), เหล็ก (Fe), แคลเซียม (Ca), ปรอท (Hg), อะลูมิเนียม (Al), แมกนีเซียม (Mg), สังกะสี (Zn), ดีบุก (Sn) ฯลฯ
  ธาตุอโลหะ ได้แก่ คาร์บอน(C), ฟอสฟอรัส (P),กำมะถัน (S) โบรมีน (Br), ออกซิเจน (O₂) ไฮโดรเจน (H₂), คลอรีน (Cl₂), ฟลูออรีน (F₂) เป็นต้น
  ธาตุกึ่งโลหะ (metalloid) ได้แก่ โบรอน (B), ซิลิคอน (Si), เป็นต้น

สมบัติของโลหะ
1. ส่วนมากอยู่ในสถานะของแข็งยกเว้น ปรอท เป็นของเหลว ณ อุณหภูมิปกติ
2. ขัดเป็นมันวาว
3. ส่วนมากมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง
4. นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี แต่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นโลหะจะนำไฟฟ้าได้น้อยลง
5. ส่วนใหญ่มีความหนาแน่นสูง
6. เหนียวดึงเป็นเส้นหรือตีแผ่เป็นแผ่นได้
7. เคาะเสียงดังกังวาน
8. มีความโน้มเอียงที่จะเสียอิเล็กตรอนเมื่อรวมตัวกับอโลหะ
9. ส่วนใหญ่ทำปฏิกิริยากับสารละลายกรดได้ก๊าซไฮโดรเจน
10. เมื่อทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนได้สารประกอบออกไซด์ที่ละลายน้ำแล้วมีสมบัติเป็นเบส

สมบัติของอโลหะ
1. มีทั้งสถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ณ อุณหภูมิปกติ
2. ขัดไม่เป็นมันวาว
3. ส่วนมากมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ
4. เป็นฉนวนไฟฟ้า ยกเว้นแกรไฟต์
5. มีความหนาแน่นต่ำ
6. เปราะดึงเป็นเส้นหรือตีแผ่เป็นแผ่นไม่ได้
7. เคาะไม่มีเสียงดังกังวาน
8. มีความโน้มเอียงที่จะรับอิเล็กตรอนเมื่อรวมตัวกับโลหะ
9. ไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายกรด
10. เมื่อรวมตัวกับก๊าซออกซิเจนจะได้สรประกอบออกไซด์ที่ละลายน้ำแล้วมีสมบัติเป็นกรด

สำหรับธาตุที่เป็นกึ่งโลหะ จะมีสมบัติก้ำกึ่งระหว่างโลหะและอโลหะ เช่น นำไฟฟ้าได้เล็กน้อยที่ภาวะปกติเมื่อทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนได้สารประกอบออกไซด์ที่มีสมบัติเป็นได้ทั้งกรดและเบส เป็นต้น

สารประกอบ (Compound) หมายถึง สารบริสุทธิ์ที่เกิดจากธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป รวมตัวกันทางเคมีในอัตราส่วนโดยมวลคงที่ มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวคงที่และมีสมบัติต่างจากธาตุองค์ประกอบเดิมและไม่สามารถแยกกลับเป็นสารเดิมได้โดยง่าย เช่น เกลือ(NaCl), น้ำตาล เป็นต้น

สารละลาย (Solution) หมายถึง สารเนื้อเดียวที่ไม่บริสุทธิ์ เกิดจากสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมารวมกัน สารละลายแบ่งส่วนประกอบได้ 2 ส่วนคือ
   1. ตัวทำละลาย (Solvent) หมายถึง สารที่มีความสามารถ ในการทำให้สารต่างๆ ละลายได้ โดยไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารนั้น
   2. ตัวละลาย (Solute) หมายถึง สารที่ถูกตัวทำละลายละลายให้กระจายออกไปทั่วในตัวทำละลายโดยไม่ทำปฏิกิริยาเคมีต่อกัน

สารละลายมีทั้ง 3 สถานะ คือ สารละลายของแข็ง สารละลายของเหลว และสารละลายแก๊ส
สารละลายของแข็ง หมายถึง สารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นของแข็ง เช่น ทองเหลือง นาก โลหะบัดกรี สัมฤทธิ์ เป็นต้น
สารละลายของเหลว หมายถึง สารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นของเหลว เช่น น้ำเชื่อม น้ำหวาน น้ำเกลือ น้ำปลา น้ำส้มสายชู น้ำอัดลม เป็นต้น
สารละลายแก๊ส หมายถึงสารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นแก๊ส เช่น อากาศ แก๊สหุงต้ม ลูกเหม็นในอากาศ ไอน้ำในอากาศ เป็นต้น

** น้ำด่างทับทิม ประกอบน้ำเป็นตัวทำละลายและด่างทับทิมเป็นตัวละลาย
** น้ำอัดลม ประกอบด้วยน้ำเป็นตัวทำละลายและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวละลาย

กรด-เบส
  กรด (acid) หมายถึง สารที่มีธาตุ H (H⁺) เป็นองค์ประกอบที่สําคัญ เช่น กรดไฮโดรคลอลิก (HCl), กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄), กรดอะซิติก (CH₃COOH), วิตามินซี
  เบส (base) หมายถึง สารประกอบออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ของโลหะ (OH^-)หรือ เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH), แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (CaOH), น้ำสบู่

เมื่อนำสารเหล่านี้มาทดสอบด้วยกระดาษลิตมัส
ถ้าสารละลายนั้นเป็นกรด จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นสีแดง
ถ้าสารละลายนั้นเป็นเบส จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน

สมบัติโดยทั่วไปของกรด-เบส
สารละลายกรด
1. มีรสเปรี้ยว
2. เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป?นสีแดง
3. ทําปฏิกิริยากับเบสได้เกลือกับน้ำหรือเกลือเพียงอย่างเดียว
4. นําไฟฟ้าได้
5. ทําปฏิกิริยากับโลหะบางชนิด เช่น สังกะสี(Zn), Mg (แมกนีเซียม), เหล็ก(Fe), อลูมิเนียม (Al)

สารละลายเบส
1. มีรสฝาด
2. เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
3. ทําปฏิกิริยากับเบสได้เกลือน้ำหรือเกลือเพียงอย่างเดียว
4. นําไฟฟ้าได้
5. ลื่นคล้ายสบู่ เมื่อนําไปต้มกับไขมันจะได้สบู่

ค่า pH
ค่า pH คือ ค่าที่บอกความเป็นกรด-เบสของสารละลาย ระหว่าง 1-14 (กรด กลาง เบส)

สารละลาย(ค่า pH)
น้ำย่อยในกระเพาะอาหาร (1.0-2.0)
น้ำมะนาว (2.4)
น้ำส้มสายชู (3.0)
น้ำองุ่น (3.2)
น้ำส้มคั้น (3.5)
น้ำปัสสาวะ (4.8-7.5)
น้ำลาย (6.4-6.9)
นมสด (6.5)
น้ำบริสุทธิ์ (7.0)
เลือด (7.35-7.45)
น้ำตาล (7.4)

** ความเป็น กรด มากค่า pH จะยิ่งต่ำลง
** ความเป็น เบส มากค่า pH จะยิ่งมากขึ้น

สารประกอบบางชนิดที่ควรทราบ
ชื่อสามัญ (ชื่อสารประกอบ)  สูตรเคมี
กรดน้ำอัดลม (Carbonic acid)  H₂CO₃
กรดกำมะถัน  (Sulfuric acid)  H₂SO₄
กรดเกลือ  (Hydrochloric acid)  HCl
ก๊าซไข่เน่า  (Hydrogen sulfide)  H₂S
กรดน้ำส้ม   (Acetic acid)  CH₃COOH
หินปูน  (Calcium carbonate) CaCO₃
เกลือแกง  (Sodium chloride) NaCl
ทราย  (Silicon dioxide) SiO₂
โซดาไฟ  (Sodium hydroxide) NaOH
ปูนขาว  (Calcium hydroxide) Ca(OH)₂
กรดกัดแก้ว  (Fluoric acid)  HF
เอทานอล (Ethanol) (เอทิลแอลกอฮอล์) C₂H₅OH
เมทานอล (Methanol) (เมทิลแอลกอฮอล์) CH₃OH
* * * * *

สรุปเนื้อวิทยาศาสตร์

สรุปเนื้อหาที่สอนวิชาวิทยาศาสตร์ครั้งที่ 2 ในหัวข้อ ระบบนิเวศ
ผู้ที่สนใจจะนำเอกสารชุดนี้ไปใช้ สามารถดาวน์โหลดที่ฟรี
ที่ http://kruteeworld.siamvip.com/B000000004-กศน..xhtml

ระบบนิเวศ (ECOSYSTEM)
   ระบบนิเวศเป็นหน่วยที่สำคัญที่สุดในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม เพราะประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดมีการแลกเปลี่ยนสสาร แร่ธาตุ และพลังงานกับสิ่งแวดล้อม โดยผ่านห่วงโซ่อาหาร (food chain) มีลำดับของการกินเป็นทอด ๆ ทำให้สสารและแร่ธาตุมีการหมุนเวียนไปใช้ในระบบจนเกิดเป็นวัฏจักร ทำให้มีการถ่ายทอดพลังงานไปตามลำดับขั้นเป็นช่วง ๆในห่วงโซ่อาหารได้

องค์ประกอบของระบบนิเวศ
องค์ประกอบที่มีชีวิต ได้แก่
1) ผู้ผลิต (producer) ได้แก่สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้ จากสารอนินทรีย์ส่วนมากจะเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลล์
2) ผู้บริโภค (consumer) ได้แก่สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร
3) ผู้ย่อยสลายซาก (decomposer) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่สร้างอาหารเองไม่ได้ เช่น แบคทีเรีย เห็ดรา (fungi)ทำหน้าที่ย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วในรูปของสารประกอบโมเลกุลใหญ่ให้กลายเป็นสารประกอบโมเลกุลเล็กในรูปของสารอาหาร (nutrients) เพื่อให้ผู้ผลิตนำไปใช้ได้ใหม่อีก

การหมุนวงของพลังงาน
   เมื่อพืชและผู้ผลิตอื่นๆได้รับพลังงานในรูปของแสงอาทิตย์ จะทำการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของอาหารที่ให้พลังงาน เช่น แป้งหรือคาร์โบไฮเดรต พลังงานจะไหลต่อไปยังสัตว์โดยการกินพืช และผู้ผลิตอื่นๆ ผู้ย่อยสลายสารที่สำคัญได้แก่ แบคทีเรียและเห็ด (fungi) ในดินโดยได้รับพลังงานจากการย่อยสลายซากพืชและซากสัตว์รวมทั้งสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่ตายลงไป
  ในการใช้พลังงานเคมีเพื่อทำงาน สิ่งมีชีวิตจะปล่อยพลังงานความร้อน และพลังงานความร้อนนี้จึงไม่หวนกลับมาในระบบนิเวศได้อีก แต่สารสารเคมีต่างๆสามารถนำกลับมาใช้ได้อีกระหว่างสังคมของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต

ห่วงโซ่อาหาร (food chain)

   หัวลูกศรแสดงเส้นทางการลำเลียงอาหารจากพืชผู้ผลิตผ่านไปสู่ผู้บริโภคแรกเริ่มที่กินพืช (herbivore) ผู้บริโภคลำดับสอง ผู้บริโภคลำดับสามไปจนถึงผู้บริโภคลำดับสี่ที่กินเนื้อ (carnivore)
   ห่วงโซ่อาหารจะไม่สมบูรณ์ถ้าไม่มีผู้ย่อยสลาย decomposer) ได้แก่ จุลินทรีย์, แบคที่เรีย, เห็ดราซึ่งจะเปลี่ยน อินทรียสารเป็นอนินทรียสาร ซึ่งพืชและผู้ผลิตอื่น ๆสามารถ นำกลับไปใช้ได้อีก)

สายใยอาหาร (food web)

สายใยอาหาร คือ ห่วงโซ่อาหารที่มีความซับซ้อน

ตัวอย่าง
นกฮูกกินหนูซึ่งเป็นผู้บริโภคแรกเริ่มที่กินสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด แต่นกฮูกอาจกินงูซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินเนื้ออีกด้วย สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืชและสัตว์ รวมทั้งมนุษย์ด้วย(omnivore) จะกินทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคในระดับการกินต่างๆ
   ดังนั้นความสัมพันธ์เชิงการกินอาหารในระบบนิเวศจึงถูกถักทอให้มีความละเอียดซับซ้อนมากยิ่งขึ้นจนกลายเป็นสายใยอาหาร

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรต่างชนิดกัน
แบ่งได้เป็น 3 แบบใหญ่ๆได้แก่
1. การแก่งแย่ง (competition)
  1.1 ในกลุ่มประชากรชนิดเดียวกัน เช่น การเลือกคู่, การแย่งอาหาร
  1.2 ในกลุ่มประชากรต่างชนิด เช่น เสือและสิงโต ล่ากวาง
2. การล่าเหยื่อ (predation)
  2.1 ผู้ล่า(predator) เช่น การมีอุ้งเล็บ ฟันและเขี้ยวที่แหลมหรือมีต่อมพิษ
  2.2 เหยื่อ(prey) การป้องกันตัวเองจากผู้ล่า เช่น การหลบหนี การซ่อนตัว การหนีเอาตัวรอดเป็นพฤติกรรมการตอบสนองต่อผู้ล่าอย่างปกติ พืชที่ถูกสัตว์กินเป็นอาหาร แม้จะไม่ถูกทำลายทั้งต้นก็จัดเป็นเหยื่อ
   ลักษณะของผู้ล่าและเหยื่อเป็นองค์ประกอบทางวิวัฒนาการที่จำเป็นต้องอยู่รอด โดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นตัวกลั่นกรองการปรับตัวทั้งของเหยื่อและผู้ล่า

3. ภาวะอยู่ร่วมกัน (symbiosis)
ภาวะอยู่ร่วมกัน (symbiosis)
1. ภาวะปรสิต (parasitism) (-,+)
   สิ่งมีชีวิตหนึ่งได้ประโยชน์ในขณะที่อีกฝ่ายหนึ่งได้รับอันตราย โดยสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กกว่าจะได้รับสารอาหารจากโฮสต์(Host) ได้แก่
  ยุงดูดเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
  เพลี้ยต่างๆที่ดูดน้ำเลี้ยงจากพืช
  พยาธิตัวตืดในลำไส้ สามารถทำให้เกิดการอุดตันในลำไส้
  ต้นกาฝาก ที่เกาะต้นไม้ใหญ่

2. ภาวะพึ่งพา (mutualism) (+,+)
เป็นการอยู่ร่วมกันที่ต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์ร่วมกัน เช่น
  สาหร่าย (algae) กับรา(fungi) ในพวกไลเคน (lichen) โดยรา ให้ที่อยู่อาศัยและ ความชื้น ส่วน สาหร่าย ช่วยสังเคราะห์อาหาร
  ปูเสฉวนและดอกไม้ทะเล โดยปูเสฉวนให้ดอกไม้ทะเลยึดเกาะและพาเคลื่อนที่ ส่วนดอกไม้ทะเล ช่วยพรางตาต่อศัตรู
   มดอาศัยบนต้นอะเคเซีย โดยต้นอะเคเซีย ให้ที่อยู่และน้ำหวานที่ปลายใบ กับ มด คอยป้องกันศัตรู แมลง
  โพรโทซัวอาศัยอยู่ในลำไส้ปลวก ทำให้ปลวกย่อยเนื้อไม้ที่เป็นเซลลูโลสได้
  นกเอี้ยงหงอนกับควาย นกเอี้ยงอาศัยการกินอาหารจากปรสิตภายนอกบนหลังควาย ส่วนควายได้รับการกำจัดปรสิตออกไป

3. ภาวะอิงอาศัยหรือภาวะเกื้อกูล (commensalism) (+,0)
เป็นการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ส่วน อีกฝ่ายไม่ได้และไม่เสียประโยชน์
  ปลาฉลามวาฬกับเหาฉลาม
  กล้วยไม้กับต้นไม้ใหญ่
  พลูด่างกับต้นไม้

สรุป
ระบบนิเวศ หมายถึง หน่วยของความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่แหล่งใดแหล่งหนึ่ง มาจากรากศัพท์ในภาษากรีก 2 คำ คือOikos แปลว่า บ้าน, ที่อยู่อาศัย,แหล่งที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตLogos แปลว่า เหตุผล, ความคิด

คำศัพท์ที่น่าสนใจ
สิ่งมีชีวิต (Organism) หมายถึง สิ่งที่ต้องใช้พลังงานในการดำรงชีวิต
ประชากร (Population) หมายถึง สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เป็นชนิดเดียวกัน อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ณ ช่วงเวลาเดียวกัน
กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) หมายถึง สิ่งมีชีวิตต่างๆ หลายชนิด มาอาศัยอยู่รวมกันในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง โดยสิ่งมีชีวิตนั้นๆ มีความสัมพันธ์กันโดยตรงหรือโดยทางอ้อม
โลกของสิ่งมีชีวิต (Biosphere) หมายถึง ระบบนิเวศหลายๆ ระบบนิเวศมารวมกัน
แหล่งที่อยู่ (Habitat) หมายถึง แหล่งที่อยู่อาศัยของกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทั้งบนบกและในน้ำ
สิ่งแวดล้อม (Environment) หมายถึง สิ่งที่มีผลต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต
* * * * *