熱脹冷縮

熱脹冷縮是指物體受熱時會膨脹 ， 遇冷時會收縮的特性 ， 其形狀 、 體積 、 密度可能因此改變 。 由於物體內的粒子的平均動能是溫度的遞增函數 ， 當溫度上升時 ， 粒子的振動幅度加大 ， 令物體膨脹 ； 但當溫度下降時 ， 粒子的振動幅度便會減少 ， 使物體收縮 。 熱脹冷縮是一般物體的特性 ， 但是也有反例 ： 4度以下的水 、 銻 、 鉍 、 鎵和青銅等物質 ， 在某些溫度範圍內受熱時收縮 ， 遇冷時會膨脹 ， 恰與一般物體特性相反 。 因此 ， 水結冰時 ， 冰是先在水面出現 。 由於鐵軌有熱脹冷縮的特性 ， 因此鐵軌連結時須保持一定距離 ， 避免軌道間互相擠壓導致變形 。 每上升單位溫度的相對膨脹率 （ 膨脹幅度與原大小之比 ） 稱爲熱膨脹係數 ( 簡稱 ） ， 數值越大代表熱膨脹效應越顯著 。 此係數亦會隨溫度改變 。