熱脹冷縮
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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)稱為熱膨脹係數(英語:coefficient of thermal expansion,簡稱CTE),數值越大代表熱膨脹效應越顯著。此系數亦會隨溫度改變。