Thermische expansie is de neiging van materie om in volume te veranderen in reactie op temperatuurveranderingen.

* vaste stoffen: Uitbreiden in alle drie de afmetingen (lengte, breedte en hoogte) wanneer het wordt verwarmd. Dit komt omdat de atomen krachtiger trillen bij hogere temperaturen en elkaar verder uit elkaar duwen.

* vloeistoffen: Uitvoeren op dezelfde manier als vaste stoffen, hoewel hun uitbreiding meestal belangrijker is.

* gassen: Aanzienlijk uitbreiden wanneer het wordt verwarmd. Dit komt door de verhoogde kinetische energie van de gasmoleculen, waardoor ze sneller bewegen en vaker botsen met de containerwanden.

De hoeveelheid uitbreiding hangt af van:

* het materiaal: Verschillende materialen groeien met verschillende snelheden. Staal breidt bijvoorbeeld meer uit dan koper voor dezelfde temperatuurverandering.

* De temperatuurverandering: Hoe groter de temperatuurverandering, hoe groter de expansie.

* Het initiële volume: Een groter volume zal een grotere volumeverandering ervaren voor dezelfde temperatuurverandering.

Praktische voorbeelden van thermische expansie:

* Bridges: Hiaten zijn ingebouwd in bruggen om uitbreiding en samentrekking door temperatuurveranderingen mogelijk te maken.

* thermometers: De uitbreiding van kwik of alcohol in een glazen buis wordt gebruikt om de temperatuur te meten.

* bimetallische strips: Deze worden gebruikt in thermostaten en andere apparaten waar een temperatuurverandering moet worden gedetecteerd.

formule voor thermische expansie:

De verandering in volume (ΔV) als gevolg van thermische expansie kan worden berekend met behulp van de formule:

ΔV =v₀ * β * Δt

Waar:

* ΔV is de verandering in volume

* V₀ is het eerste volume

* β is de volumecoëfficiënt voor het materiaal

* Δt is de temperatuurverandering

Het is belangrijk op te merken dat deze formule van toepassing is op uniforme isotrope materialen en kan worden aangepast voor lineaire expansie (verandering in lengte) of gebiedsuitbreiding (verandering in oppervlakte).