液体は一般に、固体よりも大きな熱膨張を受けます。
その理由は次のとおりです。
* 粒子配置: 固体では、粒子はしっかりと詰められ、強い分子間力によって一緒に保持されます。これにより、動きが制限され、拡張が制限されます。液体は分子間力が弱く、その粒子はよりゆるく詰め込まれているため、移動と膨張の自由度が高まります。
* 分子間力: 固体内の分子間力は、一般に液体の分子よりも強いです。熱が加えられると、固体の分子は、これらの強力な力のためにバラバラに移動する自由度が低くなります。
例: 水を考慮してください。水が加熱されると、液体として膨張します。しかし、水が氷に凍結すると(固体)、水分子によって形成される硬い結晶構造のために実際に膨張します。
例外: この原則にはいくつかの例外があります。ゴムのような特定の材料は、独自の分子構造のために高い熱膨張を示します。ただし、一般に、液体は固体よりも大きな熱膨張を示します。