دانلود مقاله تحقیق مستقیم و تجربی قوانین نظری در آزمایشگاه

بخشی از مقاله

پيشگفتار
1- خطا (بيراهي)
(بخش گرما)
2- آزمايش شماره 1 اندازه گيري طول ،جرم ، حجم و جرم حجمي
3- آزمايش شماره 2 بررسي انبساط طولي فلزات
4- آزمايش شماره 3 بررسي انبساط حجمي مايعات
5- آزمايش شماره 4 اندازه گيري ظرفيت گرمايي گرماسنج
6- آزمايش شماره 5 بررسي گرمايي ويژه اجسام
7- آزمايش شماره 6 بررسي گرماي نهان ذوب يا گداز
8- آزمايش شماره 7 بررسي گرماي نهان تبخير
9- آزمايش شماره 8 تعيين معادل مكانيكي گرما ، با روش الكتريكي
(بخش مكانيك)
10- آزمايش شماره 9 بررسي نيروي اصطكاك (مالش)
11- آزمايش شماره 10 آونگ ساده و اندازه گيري شتاب گرانش (g) بوسيله آن
12- آزمايش شماره 11 بررسي قانون هوك در فنرهاي مارپيچ
13- آزمايش شماره 12 با هم بستن فنرها
14- آزمايش شماره 13 ماشين آتوور

پيشگفتار
صنعت جديد ، مهندسي و تكنولوژي همبستگي بسيار نزديك با علوم پايه دارد دانستن حقايق تعاملات و فرآيندهاي صنعتي در گرو آگاهي خوب از قوانين علوم پايه است اين آگاهيها صرفاً از متون كتابهاي درسي و شنيدن درسهاي نظري حاصل نمي شود مگر اين كه دانشجو خودش در آزمايشگاه دست به تحقيق و بررسي بزند تا به رازها و نهفته ها و دقايق اصول و قوانين فيزيك دست يابد .مهمترين هدف از كار در آزمايشگاه تحقيق مستقيم و تجربي قوانين نظري است . كه دانشجو در كلاس در با آنها برخورد مي كند و همه اينها به منظور درك همه جانبه تري از مفاهيم نظري به عمل مي آيد .براي نيل بدين مورد كسب مهارت در روش تجربي ضروري است .

لذا در آزمايشگاههاي علوم پايه كه دانشجو براي نخستين بار با كارآزمايشگاهي روبرو مي باشد بيشترين تكيه بر آموزش روش صحيح و دقيق تجربي و نتيجه گيري منطقي از نتايج آزمايش بر اساس قوانين نظري و برآورد كيفيت نتايج مي باشد. تا تحقيق يك قانون بخصوص از آنجا كه دانشجو پس از فراغت از تحصيل وارد بازار كار و صنعت مي شود تا از اندوخته هاي علمي خود بهره برداري عملي نمايد از اين رو دروس عملي من جمله آزمايشگاه مي تواند عرصه خوبي براي سنجش ميزان آموخته هاي نظري و توانايي بهره گيري از اطلاعات كسب شده در مواجهه با شرايط و محيط جديد و متفاوت با محيط كلاس و درس و دانشگاه باشد .چرا كه جامعه خواستار دانش و توانمنديهاي عملي است نه صرفاً اطلاعات علمي دروس عملي مي تواند پل ارتباطي خوبي ميان اين دو برقرار نمايد و اين امر نيز مي تواند هدف ديگر كار درآزمايشگاه تلقي شود .آشنايي با محيط آزمايشگاه و مقررات مربوط به آن ضروري است لذا توصيه مي شود به موارد زير توجه فرماييد.

1- در اولين جلسه وورود به آزمايشگاه از محل وسايل ، كليد و پريز برق ، شير آب ، جعبه كمكهاي اوليه ، كپسول آتشنشاني و غيره آگاهي يافته و به خاطر بسپاريد .
2- رعايت نكات انضباطي از شرايط اوليه كار دسته جمعي است همواره مواظب باشيد تا مزاحمتي براي ديگران ايجاد نگردد .
3- محيط آزمايشگاه را تميز نگه داريد.
4- پيش از حضوردر هر جلسه آزمايشگاه، مطالب مربوط به آن جلسه را از كتاب فيزيك و دستور كار آزمايشگاه فيزيك و با كتابهاي جنبي مطالعه كرده و آمدگي لازم را براي انجام آزمايش كسب كنيد .
5- از روز اول بايد دفتر كار (و ماشين حساب )همراه داشته باشيد و همه اطلاعات مفيد را مطابق دستورهاي داده شده در آن بنويسد .
6- براي انجام آزمايش هر يك از جلسات وسايل مورد نياز را به طور كامل و سالم تحويل گرفته و در حين انجام آزمايش در حفظ و نگهداري آن كوشا باشيد و پس از پايان آزمايشهاي مربوط تمام وسايل را سالم تحويل دهيد .
7- سعي كنيد تمام افراد گروه در انجام آزمايشها شركت داشته باشند .
8- چنانچه طرز استفاده صحيح از وسيله اي را نمي دانيد آن را به كار نگيريد و در صورت لزوم از مربي آزمايشگاه كمك بگيريد .
9- در ضمن كار با يد مقررات ايمني را رعايت كنيد و مواظب باشيد به خود و دستگاهها صدمه اي وارد نكنيد چنانچه ضمن انجام آزمايش برايتان حادثه اي پيش آمد براي رفع آن به مربي يا مسئول آزمايشگاه مراجعه كنيد .
10- در حين آزمايشها بهتر است كه دانشجو فكر خود را به كار انداخته و سعي كند جواب سؤالهاي پيش آمده را شخصاً و اگر نشد با مشورت همكاران خود و اگر باز هم نشد توسط مربي آزمايشگاه بدست آورد ولي اين روش كه دانشجو تا با سؤال و مشكلي مواجه گرديد فوراً بخواهد آن را از ديگران بپرسد آموزنده نيست.
11- در حين اندازه گيريها و آزمايشها از همان اول بايد مراقب منابع خطاي اندازه گيري بوده و سعي شود تا حد امكان از ميزان خطاها كاسته شود .
12- در مواردي كه احتمال وجود خطا زياد است بايد آزمايش را به دفعات لازم تكرار كرده و ميانگين اندازه گيري هاي را بدست آوريد تا از تأثير خطاهاي تصادفي كاسته گردد .
13- دانشجو در حين خروج از آزمايشگاه بايد دفتر كار خود را به امضاي مربي برساند تا اينكه مربي كار وي را بررسي نموده و اگر كم و كاستي روي داده باشد همانجا جبران شود .

تهيه گزارش كار
ارائه گزارش به مافوق و تدوين طرح و برنامه اجرايي و نحوه نظلرت بر چگونگي عمليات در سطوح پايين تر از ضروريات كار در مراكز صنعتي ، اداري و خدماتي است لذا تهيه گزارش كار آزمايشگاه مي تواند تمرين خوبي براي اين مقاصد باشد . از كليه آزمايشهايي كه مشاهده كرده و يا انجام داده ايد گزارشي تهيه كنيد كه شامل موارد زير باشد :
1- نام و نام خوانوادگي و شماره دانشجويي و …
2- رشته تحصيلي… روز و ساعت آزمايشگاه … تاريخ انجام آزمايش …
3- موضوع آزمايش …
4- هدف آزمايش …
5- وسايل لازم براي انجام آزمايش …
6- مطالب علمي مربوط به ازمايش به طور اختصار …
7- شرح نحوه انجام آزمايش …
8- اشكال مورد نياز …
9- نمودار ، جداول و محاسبات لازم …
10- عوامل خطا و راههاي كم كردن اثر آنها …
11- نتيجه حاصل از آزمايش …
12- مقايسه نتايج حاصل از آزمايش با مقادير ايده آل كه از نظريه حاصل مي شود و نوشتن دلايل مطابقت و عدم مطابقت آنها …
13- نظرات و پيشنهادات …
14- پاسخ به پرسشهاي دستور كار آزمايشگاه …

خطا (بيراهي )
براي اندازه گيري هر كميتي بايد آن را با مقداري از همان كميت كه به عنوان واحد انتخاب شده بسنجيم نسبت مقدار كميت به واحد آن را اندازه يا مقدار عددي آن كميت مي نامند .اما معمولاً در خلال مقايسه ، دچار خطا مي شويم كه علت هاي گوناگوني دارد در زير به اختصار اين علل و عوامل را بررسي مي كنيم :

عوامل خطا :
اغلب براي اندازه گيري يك كميت مي توان از ابزارهاي مختلف با دقتهاي مشخصي استفاده كرد .به عنوان نمونه ضخامت يك قطعه شيشه را مي توان با يك خط كش با دقت ميلي متر ،با كوليس با دقت دهم ميلي متر و با ريز سنج با دقت صدم ميلي متر اندازه گرفت پس هر چه از ابزار دقيق تري استفاده شود معمولاً دقت اندازه گيري بيشتر خواهد بود اما دقت ابزار اندازه گيري محدود مي باشد و به طبع آن امكان خطا نيز وجود دارد و اين عامل را خطاي ابزار اندازه گيري مي ناميم از طرفي دقت شخص اندازه گير نيز عامل ديگري محسوب مي گردد كه براي مثال عمود بودن خط ديد شخص بر خط دماسنج مي تواند دقت را افزايش دهد و عدم توجه به اين امر باعث افزايش خطا مي گردد همچنين عوامل محيطي مي تواند بر دقت اندازه گيري تأثير گذار باشند .براي نمونه دماي محيط مي تواند تأثير مستقيمي بر اندازه گيريهاي ترموديناميكي بر جاي بگذارد پس به طور خلاصه عوامل خطا به سه دسته زير تقسيم مي گردد :

1- خطاي ابزار اندازه گيري
2- خطاي انسان يا شخص اندازه گيرنده
3- خطاي ناشي از عوامل محيطي
البته گاهي خطاهاي تصادفي در اندازه گيريها وارد مي شوند كه كه با چند بار اندازه گيري و گرفتن ميانگين مي توان تأثير اين خطاها را كم كرد .
خطاي مطلق و خطاي نسبي
همانگونه كه گفته شد معمولاً اختلافي بين مقدار واقعي يك پارامتر مانند x و مقدار اندازه گيري شده xّ وجود دارد كه آن را خطاي مطلق مي نامند .
خطاي مطلق = x –x = x
اما در عمل براي مقايسه دقت در اندازه گيري از عبارت ديگري به نام خطاي نسبي استفاده مي گردد كه به صورت زير تعريف مي شود .
خطاي نسبي ، نسبت خطاي مطلق به مقدار واقعي كميت مي باشد .

= = خطاي نسبي
خطاي مطلق x Δ كميتي از جنس x و با تغيير واحد اندازه گيري x مقدار عددي آن تغيير مي كند ولي خطاي نسبيx Δ /x Δچون نسبت بين دو كميت از يك جنس مي باشد عدد مطلق است و مقدار عددي آن با تغيير واحد اندازه گيري x تغيير نمي كند خطاي نسبي معمولاً براي مقايسه دقت در اندازه گيريها و محاسبات به كار مي رود ولي چون هميشه عددي است از يك كوچكتر ، بيشتر آن را به صورت درصد محاسبه نموده و آن را درصد خطا مي نامند با در دست داشتن خطاي نسبي ،درصد خطا به صورت زير محاسبه مي شود .

100 *خطاي نسبي =در صد خطا

برآورد حساب خطاها
سه عدد 64/3 ، 640/3 ، 6400/3 از نظر رياضي برابر ولي از نظر فيزيك تفاوتي با هم دارند و آن تفاوت ميزان دقت انها است چرا كه عدد اول تا دو رقم معني دار ، عدد دوم تا سه رقم و عدد سوم تا چهار رقم معني دار دقت دارد .لذا هر چه ارقام معني دار يك كميت بيشتر باشد نشانگر اين است كه با دقت بيشتري اندازه گيري و محاسبه گرديده اما گاهي در نتيجه اعمال جبري كه بر روي اعداد ، خصوصاً اعداد اعشاري انجام مي شود ظاهراً تعداد ارقام با معني حاصل ، كمتر يا زيادتر از اعداد اوليه است ولي در اين موارد با يد تعداد ارقام با معني حاصل آن عمل جبري را برابر با عددي كه كمترين تعداد رقم هاي معني دار را دارد ، در نظر گرفت .

براي مثال حاصل ضرب دو عدد 6/1 و 43/2 ظاهراً 888/3 بدست مي ايد و لي از آنجا كه عدد اول يعني 6/1 فقط تا يك رقم معني دار تعريف شده با عمل گرد كردن حاصل ضرب اين دو عدد 9/3 بيان مي شود بنابراين اعمال جبري نيز مي تواند خطاهايي را در نتيجه محاسبات واردكنند لذا روشهايي را براي محاسبه حد اكثرخطاي وارد شده در نتيجه را بيان مي داريم :
1- خطاي حاصل جمع و خطاي تفاضل چنانكه x=a+-b باشد خطاي مطلق b,a به ترتيب a Δ وb Δخواهد بود ، در نتيجه مقداري كه براي x بدست مي آيد به اندازه x Δاز مقدار واقعي آن اختلاف خواهد داشت كه از رابطه زير بدست مي آيد .
x +x = (a +a) + (b + b)
x = a + b
با توجه به اين كه حداكثر خطا مورد نظر است x به صورت زير تعريف مي شود .
و خطاي نسبي برابر است با :
x = a + b

2- خطاي حاصلضرب
چنانچه x= a*b باشد مي توان نوشت .
x =x =(a+a ) (b+b) x = ab + b. a + ab
با چشم پوشي از آخرين جمله سمت راست رابطه بالا كه در مقايسه با ساير جملات عدد كوچكي است ، خواهيم داشت .
x = a. b + b. a
و خطاي نسبي برابر است با :

3- خطاي خارج قسمت
اگر x باشد خواهيم داشت :
x +x = x = - x
با جايگزين كردن به جاي x و گرفتن مخرج مشترك داريم :

از جمله bb به دليل كوچك بودن در مقابل b مي توان صرف نظر كرد بنابراين
پس خطاي نسبي برابر است با :

از آنجا كه علامت a و b معلوم نيست ، براي اينكه حداكثر خطا نسبي محاسبه شود علامت منفي را مثبت قرار مي دهيم بنابراين :

بنابراين خطاي نسبي حاصلضرب و خارج قسمت چند عدد برابر است با مجموع خطاي نسبي آن اعداد .
دو روش كلي براي بدست آوردن خطا ها

با استفاده از مشتق گيري :
هر گاه x تابعي از پارامترهاي a,b,c … (كه خود قابل اندازه گيري اند) باشد ، يعني x=fg (a,b,c,..) براي محاسبه حداكثر خطاي مطلق (x)بر حسب خطاي مطلق a,vb, c بايد از طرفين رابطه بالا ديفرانسيل گرفت و به جاي ديفرانسيل هاي da,db,dc , … خطاهاي ماكزيمم a, b, c,.. را قرار داد . بعني

كه در آن ، مثلاً مشتق جزئي تابع f (a,b,c) نسبت به a مي باشد . و از آن رابطه خطاي نسبي را بدست آورد .
مثال : در الكتريسيته توان به صورت p=RI2 بيان مي شود . اگر بتوان مقدار i.r را اندازه گيري نمود خطاي هر يك به ترتيب R, I باشد خطاي توان P برابر است با:

2- با استفاده از لگاريتم
در رياضيات مي بينيم كه اگر X=Log a
dx = dlog a =
اگر بين مقدار قابل محاسبه x و مقادير a,b,c,… كه مستقيماً از آزمايش به دست مي آيد رابطه :
x = f (a,b,c ,…)
برقرار باشد ، ابتدا بايد از رابطه x=f (a,b,c,…) لگاريتم و سپس ديفرانسيل گرفت و بجاي ديفرانسيل هاي dc,ad , da ,… .
خطاهاي ماكزيمم c. b, a و … را قرار داد . لازم به ذكر است نوع لگاريتم (نپرين يا معمولي ) تاثيري در نتيجه نخواهد داشت .
مثال : اگر تابع ما به صورت x=a.b يا x= باشد ، طبق دستور كلي فوق از طرفين رابطه هاي فوق لگاريتم مي گيريم كه نتيجه مي شود .
Log x = Log (a.b) = Log a+Log b
Log x = Log ( ) = Log a- Log b
حال از طرفين روابط بالا ديفرانسيل مي گيريم :

و اگر بجاي ديفرانسيل هاي db, da خطاهاي a, b را قرار مي دهيم . و چون علامت a, b معلوم نيست و منظور محاسبه حداكثر خطا است پس :

آزمايش شماره 1
اندازه گيري طول ، جرم ، حجم و جرم حجمي
هدف : آشنايي با برخي وسايل و روشهاي اندازه گيري
براي اندازه گرفتن هر كميت وسايل ويژه اي وجود دارد .آنچه كه در هر وسيله اندازه گيري مهم است ميزان دقت و تناسب وسيله براي اندازه گرفتن كميت مورد نظر مي باشد و بر حسب مقدار كميت بايد از وسيله اي با دقت مناسب استفاده كرد .
بطور مثال ،براي اندازه گيري جرم يك گلوله با جرمي حدود 10 گرم ، بكار براي ترازويي با دقت 1/0 گرم كاملاً مناسب و با دقت يك گرم نسبتاً خوب است اما نمي توان از ترازويي كه داراي دقت 5 گرم است براي اندازه گيري دقيق جرم گلوله مذكور استفاده كرد و يا مثلاً براي اندازه گرفتن مسافتي به طول چند صد متر لزومي ندارد متري كه با دقت ميلي متر مدرج شده بكار برد .

وسايل آزمايش :
خط كش – كوليس – ريزسنج – استوانه مدرج – ترازو – گلوله فلزي – استوانه فلزي تو خالي
ابتدا بطور مختصر با ساختمان و طرز كاركوليس و ريز سنج آشنا شده سپس به روش آزمايش با آنها مي پردازيم .

1- كوليس :
تصوير كوليس (از كتاب اول ص 9 و 10 )

اين وسيله كه براي اندازه گيري طول بكار مي رود تشكيل يافته از يك خط كش ميليمتري كه ورنيه اي در طول آن مي تواند حركت كند دقت كوليس ها بر حسب دقت درجه بندي ورنيه آنها متفاوت مي باشند بطور مثال كوليس هايي با دقت 10/1، 20/1 ، 25/1، 50/1و 100/1 و ميلي متر و نيز كوليس هايي با دقت 8/1، 16/1، 100/1، 128/1، 1000/1، و 10ينچ ساخته شده است . براي محاسبه دقت كوليس مثلاً اگر در ورنيه اي 9 ميلي متر را به 10 قسمت كرده باشند . دقت كوليس 1/0=9/0-0/1 ميليمتر مي باشد .

به وسيله كوليس مي توان قطر داخلي ، خارجي و عمق را نيز اندازه گرفت .طرز استفاده از كوليس چنين است كه طول مورد نظر را در بين شاخكها قرار داده ،نگاه مي كنيم كه صفر ورنيه از مقابل كدام درجه خط كش ميليمتري گذشته ، آن عدد را بر حسب ميليمتر يادداشت كرده ، سپس به دقت خطي از ورنيه را كه بر يكي از درجات خط كش منطبق شده پيدا مي كنيم و شماره آن رابه عنوان كسري از ميليمتر (بسته به دقت ورنيه) به عدد قبلي اضافه مي كنيم .
(تصوير ورنيه از كتاب اول ص 10 )

البته در حال حاضر كوليس هاي ديجيتال نيز ساخته شده كه نوعي از آن اندازه گيري را با دقت يك صدم ميلي متر يا يك هزارم اينچ انجام مي دهد .

2- ريز سنج :
(تصوير ريز سنج از كتاب اول ص 12 )
از ريزسنج براي اندازه گيري دقيق تر برخي ابعاد استفاده مي كنند . ريزسنج تشكيل شده از يك پيچ و يك مهره مدرج ، كه مهره ، استوانه اي است توخالي كه سطح خارجي آن بصورت نيم ميلي متر ، نيم ميلي متر يا بصورت ميليمتري مدرج شده است.

اين استوانه به كماني متصل است . در انتهاي ديگر كمان زايده اي وجود دارد كه به آن سندان يا دمانه مي گويند . پيچ در داخل كلاهكي قرار دارد و در داخل مهره حركت مي كند ، كلاهك پيچ بر روي سطح خارجي مهره جابجا مي شود .در صورتي كه گام پيچ 5/0 ميليمتر باشد دور كلاهك به پنجاه قسمت و اگر گام پيچ يك ميليتر باشد دور كلاهك پيچ به صد قسمت تقسيم مي شود .زبانه قسمتي از پيچ است كه از داخل مهره خارج شده و در داخل كمان جابجا مي گردد .اگر پيچ يك دور بپيچد در نوع اول زبانه ريزسنج نيم ميليمتر و در نوع دوم يك ميليتر جابجا مي شود .

بنابراين دقت آن 100/1 ميليمتر است .البته در نوعي از ريزسنج از ساختار كوليس نيز بهره گرفته شده و دقت اين نوع از ريزسنج تا 100/1 ميليمتر دقت دارند .
براي اندازه گيري ، جسم مورد نظر رابين زبانه و سندان قرار داده و پيچ كلاهك را آنقدر مي چرخانند جسم با زبانه و سندان تماس پيدا كند .
براي چرخاندن كلاهك پيچ ، پيچ هرز گرد (يا جعجفه) را مي چرخانند ، پس از تماس زبانه با جسم ، پيچ هرزه گرد صدا مي كند . با شنيدن صدا عمل پيچاندن را متوقف مي كنند . در غير اين صورت از حساسيت وسيله كاسته مي شود .

درجات ميليمتر را روي مهره و درجات صدم ميليمتر را از روي كلاهك پيچ مي خوانند .درجه اي از كلاهك پيچ خوانده مي شود كه در امتداد خط طولي مهره قرار دارد .
3- ترازوي سه اهرمي
تصوير ترازو از كتاب ص 30

ترازوي سه اهرمي يا ترازوي يك كفه اي از يك اهرم نوع اول تشكيل شده كه جرم مجهول در روي كفه قرار گرفته و وزنه يا وزنه هاي استاندارد را روي اهرم يا اهرمهاي لغزانده تا تعادل برقرار شده ، سپس عدد ورنيه را مي خوانند . براي افزايش ظرفيت ترازو مي توان وزنه هايي نيز به انتهاي اهرم متصل نمود و جرم ظرفيت ترازو مي توان وزنه ها يا ضريبي از آن را به عدد ورنيه افزود .

اين ساختار از روي ابزاري قديمي تر به نام قپان يا كپان الگو برداري شده و در باسكوهاي چند صد كيلوگرمي و حتي چند تني نيز از همين ساختار استفاده مي شود با اين تفاوت كه ممكن است جهت و امتداد اهرم تغيير كرده و يا از سيستم هيدروليكي يا بادي (پنوماتيكي ) براي انتقال نيرو استفاده شود .
روش آزمايش :
اندازه گيري طول :
قطر گلوله اي در اختيار داريد ، قطر خارجي ، قطر داخلي ، ارتفاع و عمق استوانه فلزي را با خط كش و كوليس اندازه گرفته و در جدول ثبت كنيد . قطر خارجي گلوله را با استفاده از كوليس و ريزسنج نيز محاسبه نموده و حجم هر يك را در هر مورد محاسبه نموده و در جدول مربوط ثبت كنيد .با روش غوطه ور كردن حجم هر يك از قطعات را اندازه گيري كرده با حجم محاسبه شده درهر مورد مقايسه كنيد .

جدول اندازه گيرهاي مربوط به استوانه فلزي
جرم حجمي جرم (gr) حجم اندازه گير شده حجم محاسبه شده(cm) عمق (cm) ارتفاع (cm) قطر داخلي(cm) قطر خارجي(cm) ابزار اندازه گيري طول
خط كش
كوليس
جدول اندازه گيري مربوط به گلوله فلزي
جرم حجمي جرم حجم اندازه حجم قطر ابزار
خط كش
كوليس
ريزسنج
پرسش :
1- دو عدد كوليس موجود است . طول ورنيه كوليس اول 19 و طول ورنيه كوليس دوم 39 ميليمتر است . هر يك از آنها را به 20قسمت مساوي تقسيم كرده اند . دقت اندازه گيري هر يك از كوليس ها چه اندازه است ؟
2- چنانچه در ريزسنجي فاصله بين دو دندانه متوالي پيچ(گام پيچ) يك ميليمتر باشد و كلاهك پيچ به 50قسمت مساوي تقسيم شده باشد دقت اندازه گيري ريزسنج چه اندازه است ؟
3- تفاوت عملكرد ترازوي سه اهرمي با ترازوي دو كفه اي در چيست ؟
4- حجم اجسامي كه شكل هندسي ندارند و در آب حل مي شوند ، چگونه تعيين مي كنيد؟

آزمايش شماره 2 : بررسي انبساط طولي فلزات
هدف اندازه گيري ظريب انبساط طولي فلزات
زمينه نظري : يكي از اثرات حرارت بر روي اجسام تغيير اندازه آنها مي باشد . در صورتي كه تغييرات فشار را ناچيز در نظر بگيريم ، همه اجسام در اثر تغيير دما ، تغيير اندازه مي دهند جسم تغيير كرده در نتيجه فاصله متوسط آنها از يكديگر تغيير مي كند . بنابراين اگر دماي جسم را بالا بيبريم ، در هر سه بعدي آن تغيير طول ايجاد خواهد شد . اين تغيير طول براي اكثر اجسام مثبت و براي برخي مانند كربن منفي مي باشد .

(چرا)؟ تغيير طول در هر بعد تابعي است از دما ، طول آن بعد و جنس جسم افزايش طول در يك بعد جسم را انبساط طولي يا خطي مي گويند و آنچه در اين مورد معرف در يك بعد جسم را انبساط طولي يا خطي مي گويند و انچه در اين مورد معرف ويژگي مربوط به جنس جسم است ، ضريب انبساط طولي نام دارد و يا λ نمايش داده مي شود .