expansão térmica é a tendência da matéria a mudar de volume em resposta a uma mudança de temperatura.

Quando uma substância é aquecida, suas partículas começam a se mover mais e, portanto, normalmente mantêm uma separação média maior. materiais que se contraem com o aumento da temperatura são raros; esse efeito é limitado em tamanho e ocorre apenas dentro de faixas limitadas de temperatura (veja exemplos abaixo). o grau de expansão dividido pela mudança de temperatura é chamado de coeficiente de expansão térmica do material e geralmente varia com a temperatura.

o coeficiente de expansão térmica descreve como o tamanho de um objeto muda com a mudança de temperatura. especificamente, mede a mudança fracionária no tamanho por mudança de grau na temperatura a uma pressão constante. vários tipos de coeficientes foram desenvolvidos: volumétrico, área e linear. que é usado depende da aplicação particular e quais dimensões são consideradas importantes. para sólidos, pode-se apenas estar preocupado com a mudança ao longo de um comprimento ou sobre alguma área.

o coeficiente volumétrico de expansão térmica é o coeficiente de expansão térmica mais básico. em geral, as substâncias se expandem ou se contraem quando a temperatura muda, com expansão ou contração ocorrendo em todas as direções. substâncias que se expandem na mesma proporção em todas as direções são chamadas de isotrópicas. para materiais isotrópicos, a área e os coeficientes lineares podem ser calculados a partir do coeficiente volumétrico.

definições matemáticas desses coeficientes são definidas abaixo para sólidos, líquidos e gases.

coeficiente de expansão térmica volumétrica geral no caso geral de um gás, líquido ou sólido, o coeficiente volumétrico de expansão térmica é dado por

o subscrito p indica que a pressão é mantida constante durante a expansão, e o subscrito \"v\" enfatiza que é a expansão volumétrica (não linear) que entra nesta definição geral. no caso de um gás, o fato de que a pressão é mantida constante é importante, porque o volume de um gás irá variar consideravelmente com a pressão e a temperatura. para um gás de baixa densidade isso pode ser visto a partir da lei dos gases ideais.