膨張率

• 温度が1℃上昇するごとに、物質の体積が増加する割合のこと。
• 気体においては、0℃のときの体積を基準として、温度が1℃上昇するごとにその273分の1ずつ体積が増加する（シャルルの法則）。
• 物質の種類によって膨張の度合いは異なり、熱が移動して最終的に温度が一定になる「熱平衡」の状態とも深く関わっている。

解説

物質は熱エネルギーを得ることで、内部の分子運動が激しくなります。その結果、分子同士の間隔が広がり、全体として体積が膨張します。これを熱膨張と呼び、その変化の割合を膨張率といいます。

特に気体の場合、圧力が一定であれば、体積は温度に比例して増加します。0℃のときの体積をV0とすると、t℃における体積Vは「V = V0(1 + t/273)」という式で表されます。例えば、300℃のときの空気の体積を計算する場合、この式を用いて0℃時点の体積から導き出すことが可能です。液体や固体も温度によって膨張しますが、気体に比べるとその変化量は小さく、物質ごとに固有の値を持っています。