وضع خالد ميزان حراره في كوب مملوء بالماء الساخن لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحراره بيت العلم، عندما يتم تسخين السائل (عن طريق البيئة)، فإن الجسيمات الموجودة في السائل تمتلك طاقة أكبر، وتبدأ في التحرك أكثر، مما يتسبب في تمدد السائل واحتلال مساحة أكبر. على العكس من ذلك، في درجات الحرارة الباردة، لا تحتوي الجسيمات على نفس القدر من الطاقة، ولا تتحرك بنفس القدر، وبالتالي ينكمش السائل.
تتمدد جميع حالات المادة الثلاث (الصلبة والسائلة والغازية) عند تسخينها. الذرات نفسها لا تتوسع، عندما يتم تسخين مادة صلبة، تهتز ذراتها بشكل أسرع حول نقاطها الثابتة. لذلك فإن الزيادة النسبية في حجم المواد الصلبة عند تسخينها تكون صغيرة. تحتوي مسارات السكك الحديدية المعدنية على فجوات صغيرة بحيث عندما تسخنها الشمس، تتمدد المسارات في هذه الفجوات ولا تنثني.
لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحراره الإجابة هي: نتيجة تمدده بفعل الحرارة، وهو ما يُعرف بالتمدد الحراري.
تتوسع السوائل للسبب نفسه، ولكن نظرًا لأن الروابط بين الجزيئات المنفصلة عادةً ما تكون أقل إحكامًا، فإنها تتوسع أكثر من المواد الصلبة. هذا هو المبدأ الكامن وراء موازين الحرارة السائلة في الزجاج. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تمدد السائل مما يعني أنه يرتفع إلى أعلى الزجاج.
الجزيئات داخل الغازات متباعدة بشكل أكبر وتنجذب بشكل ضعيف لبعضها البعض. تتسبب الحرارة في تحرك الجزيئات بشكل أسرع، (طاقة حرارية إلى الطاقة الحركية) مما يعني أن حجم الغاز يزيد أكثر من حجم المادة الصلبة أو السائلة. ومع ذلك، فإن الغازات الموجودة في حجم ثابت لا يمكن أن تتمدد. وبالتالي تؤدي الزيادات في درجة الحرارة إلى زيادة الضغط.
