仔細觀察電纜，你會發現它們因為鬆弛而向下彎曲。為什麼電纜要故意放鬆，而不是簡單地拉緊呢？東努沙登加拉省弗洛雷斯島和倫巴塔島的大多數屋頂都是用鋅（Zn）製成的。鋅屋頂在白天或晚上都會發出噪音。為什麼鋅會發出噪音？如果你住在爪哇島，你可能有觀察過鐵軌。鐵軌接頭處有縫隙。這些縫隙的作用是什麼？關於膨脹，有很多問題可以思考和提問。
長度擴展
大多數固體在溫度變化時都會發生線性膨脹，也就是長度的增加或減少。通常情況下，物體的長度會隨著溫度升高而增加，隨著溫度降低而減少。你可能會認為線性膨脹只會發生在像細金屬絲這樣的物體上。例如，想像一下停在路邊陽光下的汽車。當汽車過熱時，金屬板可能會變厚，或者車身長度會增加。鋅屋頂也會發生線性膨脹。在這種情況下，當鋅過熱時，鋅的邊緣會膨脹，鋅層本身也會變厚。同樣的情況也會發生在鐵軌和鋼鐵橋樑上。
大多數固體在溫度變化時都會膨脹或收縮，因此我們需要了解溫度變化如何影響固體的膨脹。這對於設計設備、建築物、車輛等非常有用。例如，鐵路軌道上的縫隙。鐵路軌道由鋼製成。工程師已經計算出每根鋼軌之間的縫隙寬度。在炎熱的天氣裡，鋼軌會膨脹幾公分。當火車駛過時，鋼軌的溫度也會升高，導致鋼軌膨脹多少公分。在寒冷的夜晚，鋼軌會收縮多少公分。基於這些分析，工程師會估算出鋼軌縫隙之間的距離，以便在鋼軌溫度升高時，鋼軌不會相互接觸而彎曲。
為了幫助我們推導出溫度變化與線膨脹量之間的關係公式，考慮一個正在膨脹的固體物體，如圖右所示。圖註：To = 初始溫度，T = 最終溫度，Lo = 初始長度，L = 膨脹後的長度，ΔL = 長度變化量，ΔT = 溫度變化量。
當物體溫度為T₀ （物體仍很冷）時，物體的長度為L₀ 。當物體溫度為T（物體溫度升高）時，物體的長度為L。根據觀察和實驗結果，物體長度的變化與溫度的變化成正比。溫度升高，物體長度增加；反之，溫度降低，物體長度減少。物體長度的變化也與物體的初始長度（L₀）成正比。例如，如果溫度變化幅度相同，10公尺長的物體，長度將比一個5公尺長的物體增加2倍。因此，物體越長，其膨脹幅度越大。
物體長度的變化量（ΔL）與溫度的變化量（ΔT）成正比：
物體長度的變化量（ΔL）與物體的初始長度（L）成正比。o）：
每個物體的長度變化都不同。即使它很大。 溫度變化 同樣，鐵的膨脹量與玻璃的膨脹量也不相同。其他物體也存在類似的情況。因此，物體的線膨脹取決於其線膨脹係數。每種物體的線膨脹係數都需要實驗測定。線膨脹係數越大，長度增加量越大；線膨脹係數越小，長度增加量越小。可以說，物體長度的變化與線膨脹係數成正比。
以上三個比較可以用一個等式表示：
物體經歷膨脹或收縮後的總長度可以透過將物體的初始長度（L）與膨脹或收縮後的長度相加而得到。o）以及物體長度的變化（ΔL）。
當溫度變化時（TT）o如果為負值，則長度變化（LL）o) 也為負值。在這種情況下，物體的長度會減少。相反，如果溫度變化 (TT)，則物體的長度也會減少。o如果為正，則長度變化（LL）o）也為正值。在這種情況下，物體的長度會增加。
以下是固體在20 ℃時的線膨脹係數。液體和氣體由於形狀改變而不會發生線膨脹。固體的線膨脹係數也取決於溫度。在不同的溫度下，固體的線膨脹係數也會有所不同。如果溫差不太大，線膨脹係數的變化也不會太大，因此可以忽略。
體積膨脹
只有固體才會發生長度膨脹，而所有物體，無論是固體、液體或氣體，都會發生體積膨脹。體積膨脹的方程式與長度膨脹的方程式類似。
上述體積膨脹方程式僅適用於物體（無論是固體、液體或氣體）體積變化小於其初始體積的情況。如果物體體積變化大於其初始體積，則體積膨脹方程式無法提供準確的結果。通常，固體的體積變化並不大。相較之下，液體和氣體的體積係數都相當大。氣體的體積係數也容易隨溫度變化。因此，上述公式僅適用於固體的膨脹。氣體體積變化的計算公式將在11年級氣體分子運動論的課程中學習。
