Här är varför:
* Termisk expansion: När material värms upp, får deras partiklar kinetisk energi och rör sig snabbare, vilket får dem att spridas längre isär. Denna ökning av avståndet mellan partiklar resulterar i en övergripande utvidgning av materialet.
* Termisk sammandragning: Omvänt, när material kyls, bromsar deras partiklar och rör sig närmare varandra, vilket leder till en minskning av volymen och sammandragningen av materialet.
Undantag och överväganden:
* Vatten: Vatten är ett anmärkningsvärt undantag, men endast i ett specifikt temperaturområde. Mellan 0 ° C och 4 ° C expanderar vatten faktiskt vid kylning. Det är därför isen flyter på vatten, eftersom det är mindre tätt än flytande vatten.
* vissa legeringar: Vissa legeringar, som inpar (en legering av järn och nickel), har mycket låga värmeutvidgningskoefficienter. Detta innebär att de expanderar och sammandras mycket lite med temperaturförändringar.
* fasändringar: När ett ämne genomgår en fasförändring (t.ex. fast till vätska, vätska till gas) kan dess volym förändras avsevärt. Detta är emellertid inte en kontinuerlig expansion eller sammandragning med temperaturen; Det är en diskontinuerlig volymförändring på grund av en förändring i tillstånd.
Sammanfattningsvis, medan det finns några undantag och nyanser, är den allmänna regeln att materien expanderar när de uppvärms och kontrakt när de kyls.