Изменение размеров детали при нагреве происходит из-за теплового расширения — явления, при котором размеры и/или объём тела увеличиваются при нагревании. 34

Причина этого процесса — изменение внутренней энергии частиц вещества. 5 При нагревании атомы или молекулы в материале начинают вибрировать быстрее, что приводит к увеличению расстояния между ними. 1 В твёрдых телах атомы начинают с большей амплитудой колебаться вокруг своего среднего положения в кристаллической решётке, и им требуется больше свободного пространства. 3 В результате тело расширяется. 3

При снижении температуры, наоборот, материал может сжиматься, и размеры детали уменьшаются. 1

Однако не все материалы, особенно это касается кристаллических твёрдых тел, расширяются равномерно по всем направлениям, и далеко не все материалы расширяются одинаково при разных температурах. 3