热胀冷缩是一种常见的物理现象，几乎每一种物体都存在热胀冷缩现象，而且热胀冷缩现象出现在我们日常生活中的每一个角落。
输电线路在夏天时体积、长度增大，能明显的看到比较松，而在冬天时则会相对较紧，这就是一种热胀冷缩现象，而为了避免因为冷缩出现输电线路断开的事故，因此输电线路的铺设大多外冬日里进行。
夏天的道路由于长时间曝晒，温度较高，体积略微增大，会导致路面向上拱起，所以在水泥路面修好后，会每隔一段距离使用混凝土路面切缝机在路基上切出一天天缝隙，以减小热膨胀对路面及道路安全的影响。
热胀冷缩现象在厨房中也时有应用，比如把煮熟的鸡蛋放入冷水中，浸泡一会，让鸡蛋壳更容易剥离，而且水的温度越低，浸泡的时间越长，越容易剥离，这就利用到了热胀冷缩原理——蛋壳与蛋白在冷水中都会发生“冷缩”现象，但蛋白的收缩程度更大，使蛋白与蛋壳分离。
粒子以力距，物体得以群分
这个世界由分子、原子、离子等微观粒子组成，它们的大小很难认为改变，除非发生如核裂变、得失电子等变化，否则它们的体积基本保持不变。
虽然粒子大小很难改变，但这些粒子在排列组合形成宏观物体时，粒子之间由于存在引力和斥力的相互作用，并不是紧密靠在一起，而是存在一定的距离，有一定的间隙，这个间隙可大可小，可有但不可无。
对于气态物质来说，其体积的大小很大程度上由原子、分子间的距离决定，因此在做某些研究或者学习中，常把气体看作是理想气体，理想气体的分子有质量，但无体积。
而对于固态和液态物质，其粒子间的作用力较强，粒子间间隙也较小。
物体都有“多动症”
既然物体都是由分子、原子等微观粒子组成，而这些微观粒子又是始终处于运动状态（包括振动），因此如果从微观层面考虑，一个处于静止状态的宏观物体其实时时刻刻也在“运动”。
只不过由于运动尺度小，范围有限，不为肉眼所察觉。
同种粒子处于不同状态时运动状态也不同。
固态时，粒子只在一定位置附近振动，而处于液态时，粒子除了在一定位置振动外，还会移动到其他位置，这便是液体流动性的微观表现。当变成气态时，由于粒子间的距离较大，作用力微弱，因此气态粒子的运动杂乱无章、毫无规则可言。
何以为冷？何以为热？
温度是表示物体冷热程度的物理量，温度高，热；温度低，冷。
但从微观层面及物理学角度考虑，温度则是用来衡量分子热运动剧烈程度的物理量，是物体分子热运动平均动能的标志，热运动越快，温度越高，物体也就越热；热运动越慢，温度越低，物体也就越冷。
于是乎，为了加热物体，人们使用微波炉加热食物，微波炉发出的微波使食物中的水分子振动加快，食物的温度升高；寒冷的冬天为了让自己的身体更加暖和，做运动。（有点跑题了，此运动非彼运动）
再回过头来说温度。
由于温度是从微观层面来定义的，而在现实生活中，为了测量一个物体的温度也不可能搬来一个大仪器，如测量分子热运动的剧烈程度，因此，我们只能借助物体随温度变化而带来的某些特征变化来间接测量温度，比如我们平常量体温使用的“汞”温度计和测量室温的酒精温度计，它们都是利用热胀冷缩原理制作的。
为何热会胀？冷会缩？
热胀冷缩是指物体受热是膨胀，遇冷时收缩的物理特性。
上面已经说过，分子、原子等微观粒子始终处于运动状态，而且运动状态会随着温度的变化而改变。
当温度升高时，粒子的运动会更加剧烈，振动幅度加大，粒子间斥力会在振动幅度最大的那一刻会将另外一个粒子推向更远的地方，因此粒子间的距离增加，两个粒子间的距离增大的确不起眼，但当大量的微小变化叠加在一起，便能展现出肉眼可见的变化，比如体积增大，因此“热胀”。
而当温度降低时，粒子的振动没有原来剧烈，振动幅度也更小，粒子间的引力将另一个粒子拉向自己，使得粒子间的距离减小，同理，体积减小，因此“冷缩”。
每种物体的热胀冷缩能力不同，为了区别它们，科学家们定义了热膨胀系数。
量度固体材料热膨胀程度的物理量。是单位长度、单位体积的物体，温度升高1℃时，其长度或体积的相对变化量。可用平均线膨胀系数α或平均体积膨胀系数β表示。
结构紧密的物体，膨胀系数大。
氧离子紧密堆积结构的氧化物，膨胀系数大，如氧化镁、氧化铝等都具有较大的膨胀系数。
固体结构疏松，内部空隙多，当温度升高，粒子振幅增大，粒子间距离增加时，部分粒子被内部空隙所容纳，宏观膨胀就较小，膨胀系数也就越小。
这个世界总会有特别的存在
虽然说热胀冷缩是物体的一种基本物理特性，但也只是对于绝大部分物体而言，并不是所有物质都始终遵循着热胀冷缩原理，总会有一些特别的存在，比如水。
下面这张图片是水的密度——温度曲线
由曲线我们可以知道，水的密度在4℃时最大，而密度的定义是什么？
因此，相同质量的物质，密度越大，体积越小，那么，相同质量的物质，体积越小，密度就会越大，如何才能使体积减小呢？
上面已经说过，粒子的大小很难改变，但粒子间距离可以改变，粒子间距离越小，体积就会越小，因此密度就会越大，所以在4℃时，水的密度最大，这意味着水分子间距离最小。
为何 ？
在温度低于4℃时，H2O成链成团的价电子的振动速率降低，趋近平面运转，其电磁力方向趋向稳定，准备进入固体状态。
电磁力试图把邻近的双连结构元相互联系到相对固定的位置，宏观的表现是粘滞力增大。这样就导致了水分子间氢键之间的电磁力的对位，使分子结构元间排开位置，为凝固作准备，不像4℃或以上时挤在一起，故而占据较大的空间。
温度越低，价和电子运转的越趋向与平面，电磁力对位越正，分子之间的间隙越大，参入对位排列的分子越多，占据的空间更大。此时就形成了水的冷胀现象。
到0℃水结冰时，所有的价和电子都在相对固定的平面稳定运转，电磁力更为稳定，使得分子之间进一步的对正位置、排列整齐，所以冰也是冷胀热缩。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
