Termisk expansion är materiens tendens att förändras i volym som svar på temperaturförändringar.

* fasta ämnen: Expandera i alla tre dimensioner (längd, bredd och höjd) när den upphettas. Detta beror på att atomerna vibrerar mer kraftfullt vid högre temperaturer och skjuter varandra längre isär.

* vätskor: Expandera på samma sätt som fasta ämnen, även om deras expansion vanligtvis är mer betydande.

* gaser: Expandera avsevärt när den uppvärms. Detta beror på den ökade kinetiska energin hos gasmolekylerna, vilket får dem att röra sig snabbare och kollidera med behållarväggarna oftare.

Mängden expansion beror på:

* Materialet: Olika material expanderar med olika hastigheter. Till exempel expanderar stål mer än koppar för samma temperaturförändring.

* Temperaturförändringen: Ju större temperaturförändring, desto större expansion.

* Den initiala volymen: En större volym kommer att uppleva en större volymförändring för samma temperaturförändring.

Praktiska exempel på värmeutvidgning:

* broar: Klyftan är inbyggda i broar för att möjliggöra expansion och sammandragning på grund av temperaturförändringar.

* Termometrar: Utvidgningen av kvicksilver eller alkohol i ett glasrör används för att mäta temperaturen.

* bimetalliska remsor: Dessa används i termostater och andra enheter där en temperaturförändring måste detekteras.

Formel för värmeutvidgning:

Volymförändringen (ΔV) på grund av termisk expansion kan beräknas med formeln:

ΔV =V₀ * β * ΔT

Där:

* ΔV är volymförändringen

* V₀ är den ursprungliga volymen

* ß är volymutbyggnadskoefficienten för materialet

* ΔT är förändringen i temperaturen

Det är viktigt att notera att denna formel gäller för enhetliga isotropa material och kan anpassas för linjär expansion (förändring i längd) eller områdesutvidgning (förändring i ytarea).