Chương 7: Biến dạng nhiệt, sự dãn dài và nở khối của chất rắn
Chương 7: Mao dẫn là gì? Hiện tượng dính ướt
Biến dạng nhiệt của vật rắn là sự biến dạng (thay đổi hình dạng, kích thước) xảy ra khi nhiệt độ môi trường của vật rắn thay đổi. Trong các giáo trình vật lý phổ thông ta chỉ xét biến dạng nhiệt của chất rắn đồng chất có tính đẳng hướng.
1/ Thí nghiệm vật lý về sự dãn dài của vật rắn: Một thân bằng kim loại đặc, một cầu được đóng cố định và một đầu được nối với một đòn bẩy, khi kéo căng thanh đặc thì góc đo có thể nở ra do nở vì nhiệt. Khi nung nóng thanh kim loại ta thấy góc đo được giãn ra sau một thời gian chứng tỏ vật rắn đã bị biến dạng khi nhiệt độ thay đổi.
Gọi lo là chiều dài ban đầu của vật rắn và l là chiều dài của vật rắn sau khi biến dạng nhiệt
2/ Thí nghiệm vật lý về sự nở khối của vật rắn Một vật rắn có dạng hình cầu đồng chất và một vật rắn đồng chất khác hình vành khuyên tròn. Ở nhiệt độ ban đầu (nhiệt độ phòng) ta có thể đưa quả cầu qua hình vành khuyên dễ dàng do đường kính ngoài của quả cầu kim loại nhỏ hơn đường kính trong của vật rắn hình vành khuyên. Tiến hành nung nóng quả cầu kim loại bằng đèn ga, sau khi nung nóng quả cầu kim loại không thể đi qua được vật rắn hình vành khuyên, điều này chứng tỏ thể tích của của cầu đã tăng lên do nhiệt độ hay nói cách khác vật rắn đã bị biến dạng vì nhiệt. 
thí nghiệm vật lý chứng minh sự nở khối của vật rắn Gọi Vo thể tích ban đầu của vật rắn, V là thể tích sau khi biến dạng nhiệt của vật rắn ta có
Chú ý: Nếu vật rắn là một tấm kim loại mỏng phẳng thì biến dạng nhiệt của vật rắn được coi là biến dạng diện tích và ta có thể áp dụng công thức
Chứng minh rằng khi vật nở khối ta có β ≈ 3α Giả sử một vật rắn đẳng hướng có dạng hình lập phương và độ dài cạnh ban đầu của nó là lo =>; thể tích ban đầu của hình lập phương vo=lo3 Độ dài của mặt sau khi giãn nở nhiệt: l=lo(1 + αΔt) Thể tích khối lập phương sau khi giãn nở vì nhiệt:
Lưu ý rằng α rất nhỏ => Có thể bỏ qua α2 và α3 =>
=>Điều phải chứng minh, tương tự đối với trường hợp tăng thể tích ta có β’=2α
3/ Ứng dụng của sự biến dạng nhiệt của chất rắn Trong thực tế, chất rắn bị biến dạng nhiệt khi nhiệt độ môi trường thay đổi và đều nở ra về thể tích (sự nở ra về thể tích) Tuy nhiên, tùy theo hình dạng của chất rắn mà nó sẽ ưu tiên chọn giãn nở Khối lượng hoặc giãn nở dài, ví dụ, vật rắn hình que dài sẽ ưu tiên chọn giãn nở dài. Sự nở vì nhiệt của chất rắn là khó tránh khỏi vì thời tiết trên Trái đất chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa đông (nhiệt độ giảm) và mùa hè (nhiệt độ tăng).
Trong xây dựng người ta luôn phải tính đến trường hợp giãn nở vì nhiệt, nếu không các công trình xây dựng có thể bị cong, vênh, nứt, phá hủy do sự giãn nở không đồng đều của các vật rắn khác nhau. 
Trong ngành giao thông vận tải đường sắt, khi làm đường ray cho tàu chạy trong thời gian đầu các kỹ sư xây dựng đã bỏ qua tính chất vật lý biến dạng nhiệt của vật rắn, khiến cho các đoạn đường ray bị cong vênh làm mất an toàn và dẫn đến tai nạn tàu trệch bánh. 
Để khắc phục hiện tượng biến dạng nhiệt của vật rắn theo thời tiết, trên các đường ray thường bố trí các khe hở để thanh ray có thể giãn nở vì nhiệt mà không làm cong vênh đường ray. 
Không chỉ có các kim loại, vật liệu bê tông cốt thép cũng bị giãn nở vì nhiệt nên trên các nhịp cầu đường bộ người ta cũng phải tạo ra các khe hở trên cầu để cho cầu giãn nở vì nhiệt khi thời tiết thay đổi tránh bị cong, vênh và gãy.
