Mitä korkeampi on aineen lämpötila, sitä nopeammin aineen rakenneosaset
keskimäärin liikkuvat ja sitä enemmän tilaa ne tarvitsevat. Seurauksena on,
että aineiden tilavuus yleensä kasvaa lämpötilan noustessa.
(Veden tiheys poikkeuksellisesti suurin +4 ^oC:ssa.)

 

Kiinteän aineen pituuden muutokseen vaikuttavat:

• aineen alkuperäinen pituus l
• lämpötilan muutos Δt
• aineen ominaisuudet, pituuden lämpötilakerroin α

(esim. Al 2,3·10^-5, Fe 1,2·10^-5 ja puu 5·10^-6 yksikkönä 1/K tai 1/^oC)

 

Pituuden muutos (Δl) saadaan laskettua kaavalla: Δl = α · l · Δt.

Lämpötilan (t) yksikkönä kelvin (K) ja pituuden (l) metri (m).

 

Mitä suurempi on aineen lämpötilakerroin, sitä enemmän aineen pituus
muuttuu lämpötilan muuttuessa.

 

Lämpölaajeneminen on huomioitava esim. siltojen rakenteissa, sähkölinjojen
pituudessa, rakennusmateriaalien yhdistämisessä (rauta ja betoni hyvä pari),
ratakiskojen rakentamisessa, kaasu- ja nesteputkistoissa jne.

 

Kaksoismetalliliuskassa on liitetty yhteen kaksi eri metallia, joiden pituuden
lämpötilakertoimet poikkeavat toisistaan niin paljon, että liuska taipuu
kuumennettaessa ja jäähdytettäessä selvästi. Niitä hyödynnetään esim.
termostaateissa ja saunojen lämpömittareissa.

 

Nesteillä lämpölaajeneminen on suurempaa kuin kiinteillä aineilla.
Kaasuilla lämpötilanmuutos vaikuttaa tilavuuteen ja paineeseen.
Kun lämpötila laskee, rakenneosasten nopeus vähenee ja törmäyksiä
tapahtuu vähemmän => tilantarve ja paine pienenevät.