التمدد الحراري هو ميل المادة إلى تغيير الحجم استجابة لتغير في درجة الحرارة.

عندما يتم تسخين المادة ، تبدأ جزيئاتها في التحرك أكثر وبالتالي تحافظ عادة على فصل متوسط ​​أكبر. المواد التي تتعاقد مع ارتفاع درجة الحرارة نادرة ؛ هذا التأثير محدود في الحجم ، ولا يحدث إلا في نطاق درجات حرارة محدودة (انظر الأمثلة أدناه). وتسمى درجة التوسع مقسومًا على تغير درجة الحرارة بمعامل المادة للتوسع الحراري وتتفاوت عمومًا مع درجة الحرارة.

يوضح معامل التمدد الحراري كيف يتغير حجم الجسم مع تغير في درجة الحرارة. على وجه التحديد ، يقيس التغير الكسري في الحجم لكل درجة تغير في درجة الحرارة عند ضغط ثابت. تم تطوير عدة أنواع من المعاملات: الحجمية والمساحة والخطية. يعتمد على التطبيق المعين وأي الأبعاد تعتبر مهمة. بالنسبة للمواد الصلبة ، قد لا يهتم المرء إلا بالتغيير على طول أو على مساحة معينة.

معامل التمدد الحراري الحجمي هو معامل التمدد الحراري الأساسي. بشكل عام ، تتوسع المواد أو تتقلص عندما تتغير درجة حرارتها ، مع حدوث التقلص أو الانكماش في جميع الاتجاهات. وتسمى المواد التي يتم توسيعها بنفس المعدل في كل اتجاه متناحية. بالنسبة إلى المواد المتناحية ، يمكن حساب المنطقة والمعاملات الخطية من المعامل الحجمي.

يتم تعريف التعريفات الرياضية لهذه المعاملات أدناه للمواد الصلبة والسائلة والغازات.

معامل التمدد الحراري الحجمي العام في الحالة العامة لغاز أو سائل أو صلب ، يعطى المعامل الحجمي للتوسع الحراري بواسطة

يشير الرمز p إلى أن الضغط ثابت أثناء التمدد ، ويشدد المصطلح \"v\" على أنه التمدد الحجمي (وليس الخطي) الذي يدخل هذا التعريف العام. في حالة وجود غاز ، فإن حقيقة أن الضغط ثابت ثابت ، لأن حجم الغاز سيتفاوت بشكل ملحوظ مع الضغط وكذلك درجة الحرارة. بالنسبة لغاز منخفض الكثافة ، يمكن رؤيته من قانون الغاز المثالي.