Esta dilatação corresponde ao aumento do comprimento dos corpos ao serem aquecidos. Se você observar uma ferrovia, vai notar que, ao longo do mesmo trilho, há um pequeno intervalo entre os trilhos de ferro. Isto é necessário porque, se uma linha férrea fosse construída com os trilhos se tocando, a dilatação térmica do material deformaria os trilhos.
O instrumento usado para comprovar e medir a dilatação linear é chamado pirômetro de quadrante.
Na dilatação superficial leva-se em consideração a variação da área do sólido dilatado, como, por exemplo, sua largura e seu comprimento.
Refere-se à variação do volume do sólido, isto é, de seu comprimento, de sua altura e largura. A dilatação volumétrica de um corpo pode ser medida e comprovada por meio de um instrumento denominado anel de Gravezande.
As experiências realizadas com barra metálica aquecida mostram uma variação Δl (delta L) no comprimento diretamente proporcional ao comprimento original da barra como à variação do ΔӨ da temperatura. Assim sendo, a equação da dilatação linear pode ser escrita da seguinte maneira:
Δl = α.l0.ΔӨ onde:
α é o coeficiente de dilatação linear do material (depende da natureza de cada material)
l0 é o comprimento inicial do material.
Para a dilatação superficial ΔS, temos:
ΔS = β.S0.ΔӨ onde:
β é o coeficiente de dilatação superficial do material e vale β = 2α
S0 é a área inicial da superfície.
E para a dilatação volumétrica temos a seguinte equação:
ΔV = γ.V0.ΔӨ onde:
γ é o coeficiente de dilatação volumétrica do material e vale: γ = 3α
V0 é o volume inicial do corpo