การสร้างชุดทดลองสำหรับหาความหนาแน่นของของเหลว โดยอาศัยแรงดันของของเหลวและกฎของฮุค
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความหนาแน่นถูกนิยามด้วยอัตราส่วนระหว่างมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะตัวของสารที่มีความสำคัญ สามารถนำมาใช้เป็นข้อมูลเพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลายและประกอบการตัดสินใจที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต อย่างไรก็ตามยังคงมีความยากในการหาค่าความหนาแน่นของของเหลว งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างชุดทดลองสำหรับหาความหนาแน่นของของเหลวโดยอาศัยการบูรณาการความรู้ทางฟิสิกส์ เรื่อง แรงดันของของเหลวและกฎของฮุค ผลการวิจัยพบว่า สามารถสร้างชุดการทดลองจากวัสดุที่หาได้ง่ายในท้องตลาด (เช่น ท่อพีวีซี ท่ออะคริลิค และสปริง) โดยมีการใช้งานเซนเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ ร่วมกับแอปพลิเคชันในสมาร์ทโฟน เพื่อให้ชุดทดลอง ใช้งานได้ง่าย มีราคาถูกและน่าสนใจ เมื่อนำชุดทดลองที่สร้างขึ้นไปทดสอบประสิทธิภาพ โดยนำไปใช้หา ค่าความหนาแน่นของของเหลวชนิดต่าง ๆ ได้แก่ น้ำปราศจากไอออน เอทานอล กลีเซอรีน น้ำมันปรุงอาหาร และน้ำเชื่อม ผลการทดลองพบว่าชุดทดลองที่สร้างขึ้นสามารถวัดค่าความหนาแน่นของของเหลวโดยมีค่าความผิดพลาดสัมพัทธ์ไม่เกิน 5.5 % แสดงให้เห็นว่าชุดทดลองที่สร้างขึ้นสามารถนำไปใช้หาค่าความหนาแน่นของของเหลวในชีวิตประจำวันได้
Article Details
References
Andrew, T., Debabrata, B., & David, W. (2004). Liquid density analysis of sucrose and alcoholic beverages using polyimide guided Love-mode acoustic wave sensors. Measurement Science and Technology, 17(2), 257-263.
Atul, K., Youngjin, K., & Taesung, K. (2009). A novel approach to the sensing of liquid density using a plastic optical fibre cantilever beam. Physics Education, 44(1), 65-69.
Ertan, A., & Mustafa, C. (2008). Determination of the density and the viscosities of biodiesel–diesel fuel blends. Renewable Energy, 33(12), 2623-2630.
Halit, K., Mehmet, S., Sinan, E. & Irem, K. (2018). New Approach to Determine the Density of Liquids and Solids without Measuring Mass and Volume: Introducing the Solidensimeter. Physics Education, 53(3), 199-205.
Halliday, D., Resnick, R. & Walker J. (2013). Fundamentals of physics. (10th). New York, USA: John Wiley.
Himawan, P., Yusman, W., Supahar, X. and Wipsar, S.B. (2020). A Simple Liquid Density Measuring Instrument Based on Hooke’s Law and Hydrostatic Pressure. Physics Education, 40(5), 199-205.
Hughes, S.W. (2005). Archimedes revisited: a faster, better, cheaper method of accurately measuring the volume of small objects. Physics Education, 40(5), 468-474.
Hughes, S.W. (2006). Measuring liquid density using Archimedes' principle. Physics Education, 41(5), 445-447.
Hundayani, F., Wahyono, U., & Saehana S. (2021). Development of a microcontroller-based instrument for measuring liquid density. Journal of Physics Conference Series, 2421(1), 1-6
Neeranun, P., Preecha, T., & Wichit, S. (2003). Measuring the liquid density by ultrasonic wave. 41th Kasetsart University Annual Conference: Science, Natural Resources and Environmental Economics (203-209). Bangkok: Kasetsart University Press.
Nittaya, N. (2008). Changes in physical and chemical qualities of used frying oils for banana slices. (Degree of master theses). Mahidol University, Salaya, Nakhon Pathom.
Panatsada, A., Onuma, W., Thunyarat, W., Theerayut, C., Petcharakorn, H., & Chayanon, A. (2017). Performance of infrared sensor and ultrasonic sensor for medical applications. Srinakharinwirot Science Journal, 33(1), 31-41.
Thai Industrial Standards Institute. (2018). Thai industrial standards of edible soybean oil. Bangkok, Thailand: Ministry of industry (Thailand).
Thunyarat, W., Panatsada, A., & Chayanon, A. (2017). Digital height meter using ultrasonic sensor. Journal of Associated Medical Sciences, 50(3), 435-441.