lämpölaajenemisessa

Lämpölaajeneminen (thermal expansion) on ilmiö, jossa aineen tilavuus muuttuu lämpötilan vaihdellessa. Yleensä aineet laajenevat lämmetessään ja supistuvat jäähtyessään. Tämä johtuu aineen atomien tai molekyylien lisääntyneestä liike-energiasta korkeammissa lämpötiloissa, mikä saa ne värisemään enemmän ja ottamaan enemmän tilaa. Vastaavasti alhaisemmissa lämpötiloissa liike-energia on vähäisempää, ja atomit tai molekyylit ovat lähempänä toisiaan.

Lämpölaajeneminen ilmenee eri tavoin eri aineissa. Kiinteissä aineissa se on yleensä vähäisempää kuin nesteissä, ja nesteissä vähäisempää kuin kaasuissa. Laajenemisen suuruutta kuvataan lämpölaajenemiskertoimella, joka on ainekohtainen ominaisuus.

Tällä ilmiöllä on monia käytännön sovelluksia ja seurauksia. Esimerkiksi sillat ja rautatiet rakennetaan niin, että niissä on lämpölaajenemisvaraa estämään vääntymistä ja rikkoutumista. Lämpömittarit perustuvat nesteiden tai kaasujen lämpölaajenemiseen. Toisaalta lämpölaajeneminen voi aiheuttaa haittoja, kuten rakenteiden jännityksiä ja materiaalien kulumista.