การศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของความสัมพันธ์ระหว่างภาวะโลกร้อนและฝนกรด

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

เฉลิมเกียรติ ยะพลหา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปรัชญากร ฮดมาลี, ดารณี ไชยเวช

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เลย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานคณิตศาสตร์ประยุกกต์ เรื่อง การศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของความสัมพันธ์ระหว่าง ภาวะโลกร้อนและฝนกรด มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างภาวะโลกร้อนและฝนกรด ด้วย แบบจำลองทางเคมีและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอุณหภูมิ ตัวแปร ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และตัวแปรค่า pH ของกรดคาร์บอนิก หลังจากนั้นนำแบบจำลอง ทางคณิตศาสตร์ที่ได้ไปประยุกต์ใช้สร้างเครื่องมือสำหรับวัดค่า pH ของกรดคาร์บอนิก ในสถานะแก๊สของแต่ ละพื้นที่ โดยการเขียนโปรแกรมลงบนบอร์ด Arduino และการสร้างวรจรไฟฟ้าโดยใช้เซนเชอร์วัดค่าตัวแปรต่างๆ เพื่อใช้ประโยชน์ในการศึกษาสมการพยากรณ์ที่อธิบายผลของกิจกรรมมนุษย์ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลง ความสัมพันธ์ระหว่างภาวะโลกร้อนและฝนกรด โดยมีวิธีการดำเนินงานแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนหลักๆ ดังนี้คือ 1.สร้างแบบจำลองทางเคมีเพื่อทำการทดลองศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอุณหภูมิ ความเข้มข้นของ CO2 และค่า pH ของกรดคาร์บอนิก 2.สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตัว แปรที่เกิดจากผลการทดลองในส่วนที่ 1 โดยประยุกต์ใช้สมการการเกิดปฏิกิริยาของกรดคาร์บอนิกและสมการ กำลังสามที่อธิบาย [H+ ] ของกรดคาร์บอนิก ร่วมกับการใช้สูตรสำหรับการหาผลเฉลยของสมการกำลังสามของคาร์ดาน (Cardano Formula) เพื่อให้ได้เป็นสูตรสำหรับอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอุณหภูมิ ความเข้มข้นของ CO2 และค่า pH ของกรดคาร์บอนิก 3.การสร้างวรจรไฟฟ้าโดยใช้เซนเชอร์วัดค่าตัวแปรอุณหภูมิและความเข้มข้นของ CO2 เพื่อคำนวณค่า pH ของกรดคาร์บอนิกโดยใช้สูตรที่ได้จากส่วนที่ 2 ที่เขียนโปรแกรมลงบนบอร์ด Arduino และนำเครื่องนี้ไปทดสอบประสิทธิภาพการวัดค่า pH ของกรดคาร์บอนิกในสถานะแก๊สของแต่ละพื้นที่ 4.นำเครื่องวัดที่ได้จากส่วนที่ 3 ไปการศึกษาสมการพยากรณ์ที่อธิบายผลของกิจกรรมมนุษย์ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์ระหว่างภาวะโลกร้อนและฝนกรดของแต่ละพื้นที่