一般小学生
まとめ
【定義】
温度の上昇に伴って、物質を構成する原子や分子の熱運動が激しくなり、物質全体の体積が増加する現象。
まとめ
物質は熱を得ると体積が膨張し、熱を失うと収縮する。膨張の度合いは物質の種類（金属であればアルミニウム、銅、鉄の順に大きい）や状態（固体・液体・気体）によって異なる。
解説
物質の温度が上がると、構成粒子の振動が大きくなり、隣り合う粒子との間隔が広がることで体積が増加する。三態における熱膨張率は、粒子間の結合が弱い気体が最も大きく、次いで液体、固体の順となる。金属においては種類ごとに膨張率が異なり、これを利用した装置に「バイメタル」がある。これは熱膨張率の異なる2種類の金属板を貼り合わせたもので、加熱時や冷却時に膨張・収縮の差によって一定の方向に曲がる性質を持ち、サーモスタット等に応用される。また、状態変化と体積の関係では、液体から固体へ変化する際に多くの物質（ろう等）は体積が減少するが、水は水素結合による結晶構造の隙間のため、凍結時に体積が増加するという特異な性質を持つ。さらに、気体の体積変化は周囲の圧力とも密接に関連し、標高が高い（気圧が低い）場所では沸点が下がるなど、温度・気圧・体積の相関を理解することが重要である。
小学生のみなさんへ
物の温度が上がると、体積（かさ）が大きくなることを「熱膨張（ねつぼうちょう）」というよ。空気、水、金属の順に、あたたまったときに大きくなる割合が違うんだ。空気は少しあたたまるだけで、ぐんと大きくなるけれど、金属はほんの少ししか変わらないよ。身近なところでは、電車の線路にすきまがあるのも、夏に暑くなってレールがのびたときに、線路が曲がらないようにするためなんだよ。また、ふだんは液体から固体になるときにかさがへるものが多いけれど、水はこおって氷になるとかさがふえるという特別な性質（せいしつ）をもっているんだ。
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