分子画像：
* 熱と分子運動： 温度は、物質内の分子の平均運動エネルギーの尺度です。固体を加熱すると、分子の運動エネルギーが増加します。これは、分子がより活発に振動し、さらにバラバラになることを意味します。
* 分子間力： 固体の分子は、強い分子間力（イオン結合、共有結合、または金属結合など）によって結合されます。これらの力は、分子運動の増加によって引き起こされる膨張に抵抗しますが、それを完全に防ぐことはできません。
* 拡張： 分子がより激しく振動するにつれて、それらは互いに押し付けられ、それらの間の平均距離が増加します。この間隔の増加は、固体の全体的な拡大につながります。
* 収縮： 逆に、固体を冷却すると、分子の運動エネルギーが減少します。これにより、振動が減少し、分子間力が分子を近づけ、収縮を引き起こすことができます。
キーポイント：
* 熱膨張係数： 固体が温度変化と縮小する程度は、材料によって異なります。これは、熱膨張係数によって定量化されます。一部の材料（鋼など）は、同じ温度変化のために他の材料（ガラスなど）よりも拡大します。
* 実際のアプリケーション： 固体の熱膨張には多くの実用的な用途があります。
* 橋と建物： 伸縮継手は、温度の変動による長さの変化に対応するために、橋と建物に組み込まれ、損傷を防ぎます。
* 温度計： 液体は固体よりも多く拡大します。これが、液体イングラス温度計が機能する理由です。
* bimetallicストリップ： これらのストリップは、異なる熱膨張係数を持つ2つの金属で作られています。 加熱すると、膨張速度が異なるためにストリップが曲がり、サーモスタットやその他のデバイスの基礎を形成します。
本質的に、温度変化による固体の膨張と収縮は、熱によって引き起こされる分子運動の増加と分子間結合の抵抗力との間の相互作用の直接的な結果です。
