热胀冷缩
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热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性,其形状、体积、密度可能因此改变。由于物体内的粒子的平均动能是温度的递增函数,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。
热胀冷缩是一般物体的特性,但是也有反例:4度以下的水、锑、铋、镓和青铜等物质,在某些温度范围内受热时收缩,遇冷时会膨胀,恰与一般物体特性相反。因此,水结冰时,冰是先在水面出现。由于铁轨有热胀冷缩的特性,因此铁轨连结时须保持一定距离,避免轨道间互相挤压导致变形。
每上升单位温度的相对膨胀率(膨胀幅度与原大小之比)称为热膨胀系数(英语:coefficient of thermal expansion,简称CTE),数值越大代表热膨胀效应越显著。此系数亦会随温度改变。