Pokud látce dodáváme teplo, tak na molekulární úrovni tuto energie částice využijí k tomu, že mohou překonat vlivy přitažlivých sil a vzdálí se od sebe. To se navenek projeví zvětšením objemu a my hovoříme o teplotní roztažnosti.

Výpočet změny délky

Teplotní deformaci si vysvětlíme na příkladě tělesa, které má délku podstatně větší než zbylé rozměry. Pokud si označíme původní délku tělesa L0, tak tak pokud jej zvýšíme teplotu a teplotní rozdíl ΔT, tak délka po změně teploty se vypočítá podle vztahu

kde α je teplotní součinitel délkové roztažnosti , Tje teplota na konci a TS je teplota na začátku teplotní změny. 

Teplotní součinitel délkové roztažnosti

Jeho jednotkou je K-1, přičemž tato veličina nám dává informaci o teplotní stálosti materiálu. Čím vyšší je jeho hodnota, tím více se délka tělesa při změně teploty změní. Pro většinu látek je tento součinitel kladný (s rostoucí teplotou rostou i rozměry těles).

Teplotní objemová roztažnost

Pokud přejdeme do trojrozměrného prostoru, tak i zde látky reagují na změnu teploty změnou svého objemu. Na odvození, které najdeš ve čtvrté minutě je vidět, že změna objemu tělesa se vypočítá podle

kdy V  je objem po teplotní změně, V0  je počáteční objem tělesa a β je teplotní součinitel objemové roztažnosti. Z pravé části vztahu je vidět že β se rovná trojnásobku α.

Změna hustoty v závislosti na teplotě

Vycházíme z toho, že při změně teploty se nemění hmotnost tělesa. Tím pádem součin objemu a hustoty musí zůstat zachován. Proto

Vidíme, že při kladném teplotním součiniteli objemové roztažnosti hustota látky klesá.