Un coeficient de dilatació és una relació que mesura el canvi relatiu de longitud o volum que es produeix quan un cos sòlid o un fluid experimenta un canvi en algun paràmetre com ara la temperatura, la pressió o la concentració.

El coeficient de dilatació tèrmica, o coeficient de dilatació isòbara, és el quocient que mesura el canvi relatiu de longitud o volum que es produeix quan un cos sòlid o un fluid experimenta un canvi de temperatura a pressió constant. Durant una transferència de calor, l'energia que està emmagatzemada en els enllaços intermoleculars entre dos àtoms canvia; quan l'energia emmagatzemada augmenta, també ho fa la longitud d'aquests enllaços (el material pateix una dilatació tèrmica). Per tant, els sòlids solen expandir-se quan s'escalfen i contraure's quan es refreden.

El coeficient de dilatació tèrmica se sol denotar per α (alfa). Les seves unitats són K^-1 (o, cosa que és el mateix, °C^-1) i es defineix per:

${\displaystyle \alpha ={\frac {1}{\mathrm {V} }}\left({\frac {\partial \mathrm {V} }{\partial \mathrm {T} }}\right)_{p}~}$

On V és el volum, T és la temperatura i p significa que la transformació és a pressió constant.

Per a sòlids, el tipus de coeficient de dilatació tèrmica que se sol usar és el coeficient de dilatació lineal α_L (o simplement α). Per a una dimensió lineal qualsevol, el coeficient de dilatació tèrmica lineal es pot mesurar experimentalment comparant el valor d'aquesta magnitud abans i després de cert canvi de temperatura:

${\displaystyle \alpha _{L}={\frac {d\ln L}{dT}}\approx {\frac {1}{L}}{\frac {\Delta L}{\Delta T}}}$

D'altra banda, pel que fa a gasos i líquids, se sol utilitzar coeficient de dilatació tèrmica volumètric α_V, que ve donat per l'expressió:

${\displaystyle \alpha _{V}={\frac {d\ln V}{dT}}\approx {\frac {1}{V}}{\frac {\Delta V}{\Delta T}}}$

Per a materials isòtrops se sol complir la següent relació:^[1]

${\displaystyle {\alpha _{V}}=3\alpha _{L}}$

A continuació es llisten alguns valors de coeficients de dilatació tèrmica per diferents materials.

• Coeficient de dilatació adiabàtica