Constructed a Low-Vacuum Chamber with a Food Container: A Wireless Sensor Gas Law Experiment

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาชุดการทดลองกฎของแก๊สที่ใช้งานง่าย เพื่อใช้ในการศึกษากฏของแก๊สและศึกษา ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและความดันภายในภาชนะสุญญกาศที่ได้จากกล่องอาหาร ส าหรับชุดทดลองต้นแบบประกอบด้วย ภาชนะสุญญากาศส าหรับใส่อาหาร ผลิตด้วยวัสดุโพลีโพรพิลีน ขนาดความจุ 1 ลิตร มีฝาล็อก 4 ด้าน ดัดแปลงให้ต่อท่ออากาศ เข้ากับปั๊มลม (air pump) ขนาดเล็ก ซึ่งท าหน้าที่เป็นปั๊มสุญญากาศ (vacuum pump) และเครื่องวัดความดันแบบไร้สาย ซึ่ง สามารถวัดความดันในช่วง 300 – 1100 hPa ซึ่งชุดทดลองที่พัฒนาขึ้น แสดงให้เห็นว่าภาชนะสุญญากาศที่เลือกใช้สามารถคง รูปได้โดยไม่เกิดการเสียรูปภายใต้สภาวะความดันต่ า และสามารถรักษาความดันที่ลดลงไว้ได้ตลอดระยะเวลาการทดลอง และ ขณะเปิดปั๊มลมเป็นเวลา 30 s สามารถลดความดันภายในภาชนะลงมาถึงประมาณ 474 hPa โดยภาชนะยังไม่มีการเสียรูปร่าง ไป และจากการทดลองวางลูกโป่งไว้ภายในภาชนะสุญากาศ เพื่อศึกษาปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงไปของลูกโป่ง พบว่า เมื่อความดัน ภายในภาชนะลดลง ลูกโป่งจะขยายใหญ่ขึ้น เมื่อใช้โปรแกรม Tracker วัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกโป่ง และน าไป ค านวณหาปริมาตรของลูกโป่ง และค่าความดันที่วัดได้จากเซ็นเซอร์ไร้สายมีค่าความคลาดเคลื่อน 6.06% เมื่อเทียบกับค่าที่ ค านวณได้ ผลการทดลองนี้ แสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรของลูกโป่งและส่วนกลับของความดัน (1/P) มีแนวโน้ม เป็นเส้นตรง ในช่วงความดัน 103.15 – 474.90 hPa ซึ่งยืนยันความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างปริมาตรและความดัน โดยมี ความสอดคล้องกับกฎของบอยล์ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าชุดการทดลองที่สร้างขึ้น สามารถศึกษาใช้ศึกษากฎของก๊าซได้อย่าง มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทที่การเข้าถึงอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการเฉพาะทางมีจำกัด