התפשטות תרמית
דוגמאות ויישומים

בעת תכנון מבנים גדולים, יש לקחת בחשבון התפשטות והתכווצות של חומרים. למשל, כאשר משתמשים בסרט מדידה או שרשרת כדי למדוד מרחקים עבור סקרי קרקע, בעת תכנון תבניות ליציקת חומר חם, ועם יישומים הנדסיים אחרים כאשר יש שינויים גדולים בממדים בגלל הטמפרטורה.
התפשטות תרמית חשובה גם ביישומים מכניים. כדי להתאים חלקים זה על זה, למשל את התותב ניתן להתקין על מוט על ידי הקטנת הקוטר הפנימי שלו כך שיהיה קטן יותר במעט מקוטר המוט, ולאחר מכן לחמם אותו עד שהוא משתלב לאורך המוט, ולאפשר לו להתקרר לאחר שהוא הולבש על המוט, ובכך להשיג 'התכווצות מתאימה'. זוהי שיטה תעשייתית, בה מחממים רכיבי מתכת בין 150 ° C ל-300 ° C, בכך גורמים להם להתפשט, ואז מתאפשרת הכנסה או הסרה של רכיב נוסף.
קיימות כמה סגסוגות עם מקדם התפשטות ליניארית קטן מאוד, וניתן להשתמש בהן ביישומים הדורשים שינויים קטנים מאוד בתוך הממד הפיזי בטווח של טמפרטורות, לדוגמה Invar 36, עם α שווה בערך 0.6x10-6/°C. סגסוגות כאלה שימושיות ביישומים בחלל ובתעופה שבהם יכול להיווצר טווח רחב של טמפרטורות.
המנגנון של פולינג'ר משמש לקביעת ההתפשטות הליניארית של מוט מתכתי במעבדה. המנגנון מורכב מגליל מתכת סגור בשני הקצוות (המכונה מעיל קיטור) ומכיל פתח כניסה ופתח יציאה של קיטור. דוד המחובר על ידי צינור גומי לפתח הכניסה, מספק את הקיטור לחימום המוט. במרכז הגליל יש חור שלתוכו מכניסים מדחום. המוט שנבדק, מוקף ב"מעיל קיטור". קצה אחד של המוט חופשי, והקצה השני נלחץ על ידי בורג קבוע. מיקום המוט נקבע על ידי מיקרומטר מד בורג או spherometer .
אחת הדוגמאות לחשיבות השליטה על ההתפשטות התרמית, היא הקרמיקה. שינויים פתאומיים בטמפרטורה של כלי קרמיקה שההתפשטות שלהם גבוהה, גורמים להם להיסדק, אם ההתפשטות שלהם גבוהה. קרמיקה צריכה להיות משולבת עם מגוון רחב של חומרים, ולכן יכולת ההתפשטות שלה חייבת להיות מתאימה ליישום.
הזיגוג על הקרמיקה צריך להיות מחובר היטב עם בסיס פורצלן, וההתפשטות התרמית שלו חייבת "להתאים" לגוף הקרמי, כך שלא תתרחשנה רעידות. דוגמאות טובות של מוצרים אשר הצלחתם קשורה לאופן התפשטותם הם קרמיקה-קורנינג CorningWare והמצתהאלקטרוני, spark-plug .
בהתפשטות התרמית של גופים קרמיים ניתן לשלוט באמצעות שרפה בכיוון הרצוי, כדי ליצור סוגי גבישים שישפיעו על ההתפשטות הכוללת של החומר לכיוון הרצוי. ניתן גם להשתמש בחומרים המכילים חלקיקים שבשרפה יניבו את המבנה הפנימי הרצוי. ההתפשטות התרמית של הזיגוג נשלטת על ידי ההרכב הכימי שלו, וכן על ידי לוח זמני השרפה שבה היו נתונים. בדרך כלל יש מערכת שלמה של שיקולים, שמתחשבת בהתפשטות של גוף הקרמיקה והתפשטות הזיגוג יחדיו, וחשוב גם להתייחס לתכונות נוספות שתיווצרנה בתהליך השרפה.
במרבית תחומי ההנדסה יש להתחשב בהתרחבות החומר כתוצאה מחום. להלן כמה דוגמאות:
במסגרות לחלונות שעשויות ממתכת, יש צורך במפרידי גומי.
גומי לצמיגים.
אין לפרוש צינורות מים ממתכת, להסקה, לאורך רב מדי בקו ישר.
מבנים גדולים כמו מסילות רכבת וגשרים צריכים חיבורים, כדי למנוע קריסה כתוצאה מקרינת חום.
אחת הסיבות לביצועים הירודים של מנועי מכוניות קרים, היא מרווחים שנעלמים כאשר טמפרטורת ההפעלה מושגת.
קו חשמל ביום חם הוא מדולדל ורפוי, אבל ביום קר הוא מתוח. הסיבה לכך היא שמתכות מתפשטות בחום.
שימוש במחברים שיכולת ההתפשטות שלהם מסוגלת לקלוט התפשטות תרמית במערכת של צינורות.
מדי טמפרטורה הם יישום אחר של התפשטות תרמית - הם מכילים נוזל (בדרך כלל כספית או אלכוהול) אשר הזרימה שלו מוגבלת בכיוון אחד בלבד (לאורך הצינור הנימי). השינוי בנפח נובע מהשינוי בטמפרטורה. במד טמפרטורה דו-מתכתי מכני ישנה רצועה דו מתכתית, אשר מתכופפת עקב מקדמי ההתפשטות התרמית השונים של שתי המתכות.