Ecco perché:
* Espansione termica: Quando i materiali vengono riscaldati, le loro particelle ottengono energia cinetica e si muovono più velocemente, facendoli diffondersi ulteriormente. Questo aumento della spaziatura tra le particelle provoca un'espansione complessiva del materiale.
* Contrazione termica: Al contrario, quando i materiali vengono raffreddati, le loro particelle rallentano e si avvicinano, portando a una diminuzione del volume e della contrazione del materiale.
Eccezioni e considerazioni:
* Acqua: L'acqua è un'eccezione notevole, ma solo in un intervallo di temperatura specifico. Tra 0 ° C e 4 ° C, l'acqua si espande effettivamente dopo il raffreddamento. Questo è il motivo per cui il ghiaccio galleggia sull'acqua, in quanto è meno denso dell'acqua liquida.
* Alcune leghe: Alcune leghe, come invar (una lega di ferro e nichel), hanno coefficienti di espansione termica molto bassi. Ciò significa che si espandono e contraggono molto poco con le variazioni di temperatura.
* Cambiamenti di fase: Quando una sostanza subisce un cambiamento di fase (ad es. Solido a liquido, da liquido a gas), il suo volume può cambiare in modo significativo. Tuttavia, questa non è un'espansione continua o una contrazione con la temperatura; È una variazione discontinua del volume a causa di un cambiamento nello stato.
In sintesi, mentre ci sono alcune eccezioni e sfumature, la regola generale è che la materia si espande quando si riscalda e si contrae quando raffreddata.