การทดลองวิดยาสาดแบบง่ายแต่ไม่โง่

 

 

สมัยผมเป็นผู้บริหารใหญ่ ...เมื่อสิบกว่าปีก่อน  ได้มีโอกาสนำคณบดีวิศว และ อธิการบดี จาก ม. ในอารยประเทศ หลายท่านเข้าเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการทดลองระดับปอตรีของเรา

 

 

ทุกคนพูดตรงกันว่า เครื่องมือเราทันสมัยกว่าที่ม.ของพวกเขาเสียอีก   (ผมอยู่กับฝรั่งมานาน...พอฟังสำเนียงออกว่าเขา “ด่า” ...ไม่ได้ “ชม” ตามที่พวกเดินตามเป็นหางอาจรับรู้)

 

พอดีสาขาวิชาของผมกำลังมีแผนจะปฏิรูปการทำการทดลอง ผมเลยนึกได้ว่าน่าจะสอดแทรกสิ่งเหล่านี้เข้าไปผสมโรงได้   ซึ่งนอกจากจะประหยัดเงิน ไม่ต้องซื้อเครื่องมือทดลองราคาแพงจากเมืองนอกให้เสียดุลการค้าแล้ว (ซึ่งเป็นการช่วยชาติทางอ้อม) มันยังช่วยฝึกให้เด็กนศ.เราคิดเป็นทำเป็นด้วย  เท่ากับว่าได้ประโยชน์หลายต่อมาก

 

 ผมลองคิดการทดลองง่ายๆ ไว้บางเรื่อง เช่น

 

1)   การทดลองด้านความร้อน (thermodynamics)   : เทียนต้มน้ำ

วิธีการคือ -เอาน้ำใส่ถ้วยเหล็กแสตนเลส สัก ¼ แก้ว ตั้งบนเส้า เอาเทียนแอลกอฮอแข็งจุดไฟ ไปลนก้น -วัดอุณหภูมิน้ำพร้อมจับเวลาเป็นระยะ   -ชั่งน้ำหนักเทียนก่อน ระหว่าง และหลังสิ้นสุดการทดลอง

 

สิ่งที่ให้วิเคราะห์หาคือ

 

 1.1 ค่าความร้อน (heating value) ของเทียน เทียบกับค่าที่วัดได้จริงด้วยเครื่อง  (หรือค่าที่บอกให้นศ. สุดแล้วแต่จะออกแบบการทดลองอย่างไร) พร้อมวิจารณ์ความแตกต่าง

 

1.2 พล็อตเทียบการเพิ่มอุณหภูมิน้ำกับปริมาณการสิ้นไปของเชื้อเพลิง

จากนั้นคำนวณหากราฟนี้โดยใช้สมการ Differential equation อย่างง่าย ซึ่งควรได้คำตอบเป็นสมการเส้นโค้ง exponential     แล้วเอาไปพลอตเทียบกับการทดลอง จะเห็นว่าต่างกัน ให้วิจารณ์ว่าปัจจัยใดทำให้ต่างกัน ทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพ เช่น ความชันของกราฟในแต่ละช่วง มีระดับต่างกัน เพราะอะไร  (บอกใบ้ heat loss และ incomplete combustion)

 

 

1.3 จากนั้นยกกล่องเครื่องมือให้หนึ่งกล่อง ซึ่งมีอุปกรณ์แปลกๆ ให้เลือกใช้หลากหลาย  ให้หาทางปรับปรุง ปสภ. ของการส่งผ่านความร้อนจากเปลวไฟ ไปสู่น้ำ โดย นศ. จะต้องคำนึงถึงหลักการเผาไหม้ด้วย (สัดส่วนอากาศ-เชื้อเพลิง) การป้องกัน heat loss ในรูปแบบต่างๆ การป้องกันความเย็นรั่วเข้า (อากาศมากเกินไป) เป็นต้น ...คะแนนที่ได้เป็นไปตามประสิทธิภาพการส่งผ่านความร้อนที่ นศ. สามารถทำได้ เช่น ถ้าได้ 80% ก็เอาไป 80 แต้มจาก 100  

...ผมเชื่อว่าเพียงแค่นี้ นศ. จะนำไปคิดตลอดชีวิต เทียนหนึ่งเล่ม น้ำอีก ¼ แก้ว ได้ความรู้และความคิดมหาศาล .. ไม่ต้องโง่ไปซื้อเครื่องมือแพงๆจากหรั่งญุ่นที่  มีปุ่ม digital ให้กดจนสมองฝ่อไปหมด

 

...คนถางทาง

ปล. การทดลอง วิเคราะห์ แบบนี้ทำได้ตั้งแต่ม. ๑ ยันปริญญาเอก ...ไม่มีตาย  ลงทุน ๑๐ บาทแต่ได้ความรู้ แสนล้าน ....ไม่เชื่อเชิญหลู่ได้