物体会热胀冷缩的原因

物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀;但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。

热胀冷缩是物体的一种基本性质，即受热以后物体的体积会膨胀，冷却时其体积会缩小。世界上大多数物体都具有这种性质。

物体会热胀冷缩的原因

物质是由原子组成的，原子在时刻不停地运动着，运动的速度会随温度改变，这是物体热胀冷缩的根本原因。对于固体来说，它的基本单元是由质点(原子或离子)构成的点阵，这些质点在晶格点阵中围绕其平衡位置振动。这种振动不是左右对称的简谐振动，而是非简谐振动。

当固体受热时，质点振动加剧，由于非简谐效应的存在，质点的平衡位置就会发生移动，导致相邻质点间的平均距离增大，于是，固体的体积就变大了。反过来，当温度降低时，由于质点振动减弱，质点之间的平均距离减小，固体的体积就变小了。

我们经常能看到固体的冷缩现象。比方说，金属铁有热胀冷缩的特性，因此我们在铺设铁轨时，必须保留一定的间隙，以防止气温升高时，铁轨因受热膨胀伸长而相互推挤变形。同样，公路上铺设的水泥也会热胀冷缩，所以我们会发现，公路上每隔一段距离就会留着一个间隙。

液体同样存在热胀冷缩，比方说，我们常用的温度计，就利用了液态的水银(或酒精)的热胀冷缩特性。气体的热胀冷缩现象也随处可见。乒乓球如果不小心被踩瘪了，只要放在开水里一烫，瘪的地方就鼓起来了，说明乒乓球里的空气受热以后体积变大了。

不过，气体的热胀冷缩需要在一个体积可以变化的空间里才能观察到(如气球里的气体)，因为如果把气体释放在一个固定的空间里，它就会充满整个空间，这时如果我们升高温度，这个空间的大小并不会变化，但气体的压强会增大。