物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，即熱膨脹系數(shù)表示

線脹系數(shù)是指固態(tài)物質(zhì)當(dāng)溫度改變攝氏度1度時(shí)，其長(zhǎng)度的變化和它在0℃時(shí)的長(zhǎng)度的比值。各物體的線脹系數(shù)不同，一般金屬的線脹系數(shù)約為度(攝氏)。

大多數(shù)情況之下，此系數(shù)為正值。也就是說(shuō)溫度升高體積擴(kuò)大。但是也有例外，當(dāng)水在0到4攝氏度之間，會(huì)出現(xiàn)反膨脹。而一些陶瓷材料在溫度升高情況下，幾乎不發(fā)生幾何特性變化，其熱膨脹系數(shù)接近0。

物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，即熱膨脹系數(shù)表示

熱膨脹系數(shù)有線膨脹系數(shù)α、面膨脹系數(shù)β和體膨脹系數(shù)γ。

線膨脹系數(shù)α=ΔL/(L*ΔT)，

面膨脹系數(shù)β=ΔS/(S*ΔT)，

體膨脹系數(shù)γ=ΔV/(V*ΔT)，

式中ΔL為所給溫度變化ΔT下物體長(zhǎng)度的改變，L為初始長(zhǎng)度；ΔS為所給溫度變化ΔT下物體面積的改變，S為初始面積；ΔV為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變，V為初始體積；

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，上式只是溫度變化范圍不大時(shí)的微分的差分近似；準(zhǔn)確定義要求ΔV與ΔT無(wú)限微小，這也意味著，熱膨脹系數(shù)在較大的溫度區(qū)間內(nèi)通常不是常量。

溫度變化不是很大時(shí)，α就成了常量，利用它，可以把固體和液體體積膨脹表示如下：

Vt=V0(1+3αΔT)，

而對(duì)理想氣體

Vt=V0(1+0.00367ΔT)；

Vt、V0分別為物體末態(tài)和初態(tài)的體積

對(duì)于可近似看做一維的物體，長(zhǎng)度就是衡量其體積的決定因素，這時(shí)的熱膨脹系數(shù)可簡(jiǎn)化定義為：?jiǎn)挝粶囟雀淖兿麻L(zhǎng)度的增加量與的原長(zhǎng)度的比值，這就是線膨脹系數(shù)。

對(duì)于三維的具有的物質(zhì)，有線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)之分。如石墨結(jié)構(gòu)具有顯著的各向異性，因而石墨纖維線膨脹系數(shù)也呈現(xiàn)出各向異性，表現(xiàn)為平行于層面方向的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于垂直于層面方向。

宏觀熱膨脹系數(shù)與各軸向膨脹系數(shù)的關(guān)系式有多個(gè)，普遍認(rèn)可的有Mrozowski算式：

α=Aαc+(1-A)αa

αa,αc分別為a軸和c軸方向的熱膨脹率，A被稱為“結(jié)構(gòu)端面”參數(shù)。