L = α × L1 × (T2 - T1)

固体、液体和气体在压力保持不变的情况下，会发生尺寸变化和温度变化。在传热过程中，这种变化表现为分子间或原子间键中能量的改变。随着能量的增加，分子键长也会相应增加。因此，固体通常会在加热时膨胀，而在冷却时收缩。这种对温度变化的响应可以通过热膨胀系数来表示。

热膨胀系数是一种热力学性质，反映了材料因温度变化而产生的线性尺寸变化。它表示单位温度变化时材料长度的变化率。大多数固体在加热时会膨胀，因为高温下原子获得了更多动能，从而需要更大的空间来振动。热膨胀的影响通常较小，并且在绝对温度范围内近似呈线性关系。

几乎所有材料都会经历热膨胀：加热时膨胀，冷却时收缩。例如，桥梁的伸缩缝通常由金属制成，其作用是允许材料在温度变化时自由膨胀和收缩，从而避免结构因热膨胀而受损。类似地，许多机械装置和结构都设计了应对热膨胀风险的保护措施。然而，热膨胀也有其积极的一面，例如它使得温度计和恒温器能够正常工作。