Rozszerzalność cieplna, rozszerzalność termiczna – zależność rozmiarów ciał od ich temperatury; wyróżnia się dwie główne odmiany tego zjawiska: zmiana długości to rozszerzalność liniowa; zmiana objętości to rozszerzalność objętościowa.
Zwykle ogrzewanie ciał zwiększa ich rozmiary, jednak zdarza się też zjawisko odwrotne: rozszerzalność anomalna.
Rozszerzalność liniowa Przyjmuje się, że zmiana długości jest proporcjonalna do zmiany temperatury, co wyraża wzór na rozszerzalność liniową:
gdzie: – długość przedmiotu po zmianie temperatury, – długość początkowa, – współczynnik rozszerzalności liniowej, – przyrost temperatury.
Współczynnik rozszerzalności oznacza o ile zwiększa się długość jednostki długości po ogrzaniu o jednostkę temperatury (1 K). Wyraża się wzorem:
Jednostką współczynnika rozszerzalności liniowej jest odwrotność kelwina
Rozszerzalność liniową określa się tylko dla ciał stałych.