Return to Video

ทำไมน้ำแข็งจึงลอยน้ำได้ จอร์ช ไซดาน (George Zaidan) และ ชาร์ล มอร์ตัน (Charles Morton)

  • 0:07 - 0:09
    น้ำคือของเหลวแห่งชีวิต
  • 0:09 - 0:09
    เราดื่มมัน
  • 0:09 - 0:10
    เราอาบมัน
  • 0:10 - 0:11
    เราใช้มันทำการเกษตร
  • 0:11 - 0:11
    เราหุงต้ม
  • 0:11 - 0:12
    เราทำความสะอาดโดยใช้มัน
  • 0:12 - 0:15
    มันคือโมเลกุลที่พบได้มากที่สุดในร่างกายคนเรา
  • 0:15 - 0:17
    อันที่จริง ทุกชีวิตที่เรารู้
  • 0:17 - 0:18
    จะตายถ้าขาดมัน
  • 0:18 - 0:20
    แต่ที่สำคัญ ถ้าขาดน้ำแล้ว
  • 0:20 - 0:22
    เราจะไม่มี
  • 0:22 - 0:23
    ชาเย็น
  • 0:23 - 0:26
    อืมมมม ชาเย็น
  • 0:28 - 0:30
    ทำไมก้อนน้ำแข็งจึงลอยได้
  • 0:30 - 0:32
    ถ้ามีอาร์กอนที่เป็นก้อนแข็ง
  • 0:32 - 0:34
    ในแก้วที่บรรจุอาร์กอนเหลว
  • 0:34 - 0:35
    พวกมันจะจมลง
  • 0:35 - 0:38
    และมันจะเป็นเช่นนี้กับสสารอื่นๆ เป็นส่วนใหญ่
  • 0:38 - 0:40
    แต่ น้ำที่เป็นของแข็ง
    หรือที่รู้จักกันว่า นำ้แข็ง
  • 0:40 - 0:43
    มันกลับมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำที่เป็นของเหลว
  • 0:43 - 0:45
    มันเป็นเช่นนั้นได้อย่างไร
  • 0:45 - 0:47
    คุณรู้แล้วว่า คือทุกโมเลกุลของน้ำ
  • 0:47 - 0:49
    ประกอบขึ้นจากไฮโดรเจนสองอะตอม
  • 0:49 - 0:51
    ที่เกิดพันธะกับออกซิเจนหนึ่งอะตอม
  • 0:51 - 0:53
    ลองดูโมเลกุลจำนวนหนึ่ง
  • 0:53 - 0:54
    ในหยดน้ำ
  • 0:54 - 0:58
    และสมมติว่าอุณหภูมิคือ 25 องศาเซลเซียส
  • 0:58 - 0:59
    โมเลกุลงอ
  • 0:59 - 1:00
    ยืดตัว
  • 1:00 - 1:01
    หมุน
  • 1:01 - 1:03
    และเคลื่อนที่ผ่านช่องว่าง
  • 1:03 - 1:05
    ตอนนี้ ลองลดอุณหภูมิลง
  • 1:05 - 1:07
    ซึ่งจะลดพลังงานจลน์จำนวนหนึ่ง
  • 1:07 - 1:09
    ที่แต่ละโมเลกุลมีอยู่
  • 1:09 - 1:12
    ฉะนั้นพวกมันจะงอ ยืดตัว หมุน และเคลื่อนที่ช้าลง
  • 1:12 - 1:13
    และโดยเฉลี่ยแล้ว
  • 1:13 - 1:15
    มันจะใช้พื้นที่ลดลง
  • 1:15 - 1:17
    ตอนนี้ คุณอาจคิดว่า ในขณะที่น้ำที่เป็นของเหลว
  • 1:17 - 1:19
    เริ่มกำลังจะแข็งตัว
  • 1:19 - 1:20
    โมเลกุลจะรวมตัวเข้าด้วยกัน
  • 1:20 - 1:22
    ใกล้ชิดมากขึ้นๆ
  • 1:22 - 1:24
    แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้น
  • 1:24 - 1:25
    น้ำมีลักษณะพิเศษ
  • 1:25 - 1:27
    ของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล
  • 1:27 - 1:29
    ที่สสารประเภทอื่นไม่มี
  • 1:29 - 1:31
    และมันถูกเรียกว่า พันธะไฮโดรเจน
  • 1:31 - 1:33
    จำไว้ว่า ในพันธะโควาเลนท์
  • 1:33 - 1:35
    อิเล็คตรอนที่แยกสองตัวถูกใช้ร่วมกัน
  • 1:35 - 1:36
    โดยปกติแล้วอย่างไม่เท่าเทียมกัน
  • 1:36 - 1:38
    ระหว่างอะตอม
  • 1:38 - 1:39
    ในพันธะไฮโดรเจน
  • 1:39 - 1:42
    อะตอมไฮโดรเจนแต่ละตัวถูกใช้ร่วมกัน
    อย่างไม่เท่าเทียมกัน
  • 1:42 - 1:43
    ระหว่างอะตอม
  • 1:43 - 1:46
    พันธะไฮโดรเจนหนึ่งตำแหน่งมีหน้าตาดังนี้
  • 1:46 - 1:48
    สองพันธะจะเป็นแบบนี้
  • 1:48 - 1:49
    ทีนี้สาม
  • 1:49 - 1:50
    และสี่
  • 1:50 - 1:51
    และห้า
  • 1:51 - 1:51
    หก
  • 1:51 - 1:52
    เจ็ด
  • 1:52 - 1:52
    แปด
  • 1:52 - 1:53
    เก้า
  • 1:53 - 1:53
    สิบ
  • 1:53 - 1:54
    สิบเอ็ด
  • 1:54 - 1:54
    สิบสอง
  • 1:54 - 1:56
    และนับต่อไปได้เรื่อยๆ
  • 1:56 - 1:58
    ในน้ำหนึ่งหยด
  • 1:58 - 2:00
    พันธะไฮโดรเจนสร้างรูปแบบเครือข่ายขยายออกไป
  • 2:00 - 2:02
    ระหว่างหลายร้อย หลายพัน หลายล้าน
  • 2:02 - 2:04
    หลายพันล้าน หลายล้านล้าน โมเลกุล
  • 2:04 - 2:08
    พันธะเหล่านี้จะแยกตัวแล้วรวมตัวกันใหม่เสมอๆ
  • 2:08 - 2:10
    ตอนนี้ กลับไปที่น้ำที่เร่ิมเย็นตัวลงของเรา
  • 2:10 - 2:12
    ตรงเหนือ 4 องศาเซลเซียส
  • 2:12 - 2:14
    พลังงานจลน์ของโมเลกุลน้ำ
  • 2:14 - 2:17
    มีปฏิสัมพันธ์สั้นๆ ระหว่างกัน
  • 2:17 - 2:18
    พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นและแยกออก
  • 2:18 - 2:20
    เหมือนความสัมพันธ์กับแฟนสมัยมัธยมปลาย
  • 2:20 - 2:23
    อย่างที่บอก มันเร็วมาก
  • 2:23 - 2:24
    แต่ใต้ 4 องศาเซลเซียส
  • 2:24 - 2:26
    พลังงานจลน์ของโมเลกุลของน้ำ
  • 2:26 - 2:28
    เริ่มที่จะลดลงจนต่ำกว่า
  • 2:28 - 2:30
    พลังงานของพันธะไฮโดรเจน
  • 2:30 - 2:32
    ดังนั้น พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นถึ่กว่าเดิม
  • 2:32 - 2:34
    แล้วก็แยกกัน
  • 2:34 - 2:35
    และโครงสร้างที่งดงามก็เร่ิมจะปรากฏ
  • 2:35 - 2:37
    จากความวุ่นวาย
  • 2:37 - 2:39
    นี่คือสภาพของน้ำที่เป็นของแข็ง หรือน้ำแข็ง
  • 2:39 - 2:42
    เมื่อดูในระดับโมเลกุล
  • 2:42 - 2:44
    สังเกตการจัดระเบียบ โครงสร้างรูปหกเหลี่ยม
  • 2:44 - 2:47
    มีความหนาแน่นน้อยกว่าโครงสร้างที่ไร้ระเบียบ
  • 2:47 - 2:49
    ของนำ้ที่เป็นของเหลว
  • 2:49 - 2:51
    และคุณก็รู้ว่าถ้าวัตถุมีความหนาแน่นน้อยกว่า
  • 2:51 - 2:52
    ของเหลวที่มันอยู่
  • 2:52 - 2:54
    มันจะลอยได้
  • 2:54 - 2:56
    ฉะนั้น นำ้แข็งลอยน้ำ
  • 2:56 - 2:57
    แล้วอย่างไรกันล่ะ
  • 2:57 - 3:00
    ลองคิดดูถึงโลกที่ไม่มีก้อนนำ้แข็งลอยได้
  • 3:00 - 3:01
    ที่หนาวเย็นที่สุดในทะเล
  • 3:01 - 3:03
    คงจะมีก้นทะเลสีดำสนิท
  • 3:03 - 3:05
    เมื่อมันจับตัวแข็ง ก็จะแข็งตลอดไป
  • 3:05 - 3:07
    ลืมเรื่องโรลกุ้งมังกรไปได้เลย
  • 3:07 - 3:08
    เพราะว่าสัตว์ประเภทกุ้งปูจะสูญเสียที่อยู่อาศัย
  • 3:08 - 3:11
    ซูชิก็คงไม่ต้องพูดถึง
    เพราะว่าป่าเคลป์ก็โตไม่ได้
  • 3:11 - 3:13
    แล้วเด็กชาวแคนนาดาจะทำอะไรในฤดูหนาว
  • 3:13 - 3:15
    ถ้าไม่ได้เล่นฮอกกี้หรือตกปลาในทะเลสาบแข็ง
  • 3:15 - 3:17
    ลืมรางวัลออสก้าของ เจมส์ คาร์เมรอน ไปได้เลย
  • 3:17 - 3:20
    เพราะไททานิคก็คงจะรอดจากก้อนน้ำแข็ง
  • 3:20 - 3:22
    บอกลาหิมะขาวที่ปกคลุมขั้วโลกเหนือ
  • 3:22 - 3:23
    ที่สะท้อนแสงแดด
  • 3:23 - 3:25
    ที่อาจหลอมละลายโลกเราแทน
  • 3:25 - 3:27
    อันที่จริง ลืมเรื่องมหาสมุทรที่เคยเรียนมาได้เลย
  • 3:27 - 3:30
    ซึ่งมันปกคลุมพื้นผิวโลกมากกว่า 70%
  • 3:30 - 3:32
    ช่วยควบคุมชั้นบรรยากาศของทั้งโลก
  • 3:33 - 3:34
    แต่ที่เลวร้ายที่สุด
  • 3:34 - 3:37
    มันจะไม่น้ำเย็นอีกต่อไป
  • 3:37 - 3:40
    อืมมมมม ชาเย็น
Title:
ทำไมน้ำแข็งจึงลอยน้ำได้ จอร์ช ไซดาน (George Zaidan) และ ชาร์ล มอร์ตัน (Charles Morton)
Description:

ชมบทเรียนได้ที่แบบเต็มได้ที่: http://ed.ted.com/lessons/why-does-ice-float-in-water-george-zaidan-and-charles-morton

น้ำเป็นสสารที่พิเศษด้วยเหตุผลหลายประการ ถ้าคุณอาจสังเกตเรื่องสำคัญได้เรื่องหนึ่งตอนที่ดื่มน้ำเย็น: น้ำแข็ง ก้อนน้ำแข็งจะลอยอยู่บนของเหลว ซึ่งไม่จริงเลยสำหรับสสารอื่นๆ แต่ทำไม จอร์ช ไซดาน และ ชาร์ล มอร์ตัน อธิบายข้อมูลวิทยาศาสตร์เบื้องหลังว่าทำไมพันธะไฮโดรเจน ทำให้น้ำแข็งในแก้วน้ำ (หรือ ก้อนภูเขาน้ำแข็งแถวขั้วโลก) ลอยอยู่ได้

บทเรียนโดย George Zaidan and Charles Morton แอนิเมชั่นโดย Powerhouse Animation Studios Inc.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:56

Thai subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.