Kui puhume õhupalli soojas toas täis ja läheme sellega talvel õue, märkame, et õhupall muutub väiksemaks. Tagasi tuppa minnes paisub õhupall jälle suureks. Miks?

Me juba teame, et kui temperatuur tõuseb, kiireneb aatomite ja molekulide soojusliikumise kiirus. Mida suurem kiirus, seda tugevama „müksu“ annab aatom või molekul, kui ta vastu gaasi ümbritsevat kesta põrkab. Nii juhtubki, et õhupalli saab suuremaks „puhuda“ nii sinna õhku juurde puhudes (st aineosakesi lisades) kui ka temperatuuri tõstes.

Nähtust, kus kehade suurus muutub temperatuuri muutumisel, nimetatakse füüsikas soojuspaisumiseks. Gaaside soojuspaisumine toimub alati kindla seaduspära järgi – gaasi ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga.

Ka soojuspaisumise põhjuseid saab uurida arvutisimulatsioonides.

Kas ka vedelikes toimub soojuspaisumine? Selle uurimiseks tuleks täita pudel ääreni kuuma veega ning jälgida, kuidas veetase muutub, kui vesi jahtub. Selgub, et kui vesi jahtub, siis vedeliku tase alaneb.

Enamiku vedelike soojuspaisumise ja jahtumise korral kehtib seaduspärasus, et vedeliku ruumala muut on võrdeline temperatuuriga muuduga.

Tahkete kehade puhul kehtib sama seaduspärasus, mis vedelike ja gaaside korral: keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga. Tahketel kehadel on mõõtmed, seega saame sõnastada soojuspaisumise seaduspärasuse järgmiselt: keha pikenemine on võrdeline temperatuuri muuduga.

Tahkete kehade soojuspaisumine. Külm kuul mahtus rõngast läbi. Pärast kuumutamist enam ei mahu, tuleb oodata, kuni keha temperatuur uuesti langeb.	Selles eksperimendis soojendatakse alumiiniumlatti ja see pikeneb soojuspaisumise tõttu.

Tahkete kehade paisumist ei pruugi alati näha olla, kuid sellega tuleb arvestada. Näiteks kui valada külma klaasi kuuma vett, võib klaas puruneda – kohas, kus klaas puutub kokku kuuma veega, hakkab klaas paisuma ning tekivad sisepinged. Tahke keha soojuspaisumisega tuleb arvestada ka sildade ja raudteede ehitamisel. 

Sellised ühendused lasevad raudteel soojuspaisumises pikeneda. Tänapäeval on raudteerööpad siiski üksteise külge keevitatud. Kui rööpad on tugevalt liiprite külge kinnitatud, siis soojuspaisumisel surutakse need kokku ja jahtumisel neid venitatakse.	Paisumispraod betoonplaatide vahel, mis lubavad plaatidel paisuda ja kokku tõmbuda.

Metalltraadid, mis on elektrilambis, valmistatakse raua ja nikli sulamist ehk raudniklist. See materjal paisub sama palju kui klaas, mistõttu ei lähe elektripirn soojenedes katki.	Ka sildade konstruktsioonid muudavad soojenedes oma pikkust. Sellised ühendused annavad selleks võimaluse.

Mehaanikas õppisime, et kui keha tihedus on väiksem kui seda ümbritseval keskkonnal, mõjub talle üleslükkejõud. Sarnaselt tõuseb külmema õhu keskel ülespoole soe õhk ning jahedama vee hulgas soe vesi, sest, vedelikud ja gaasid soojenedes paisuvad.

On olemas ka üks erijuht, millel on looduses erakordselt suur tähtsus. Nimelt ei ole veekogudes talvel kõige külmem vesi mitte veekogu põhjas, vaid hoopis pinna lähedal. Seetõttu ei külmu veekogud talvel põhjani kinni ja jätavad kaladele võimaluse külm aeg üle elada. Miks see nii on?

Selgub, et vee tihedus on kõige suurem mitte vahetult enne külmumist 0 kraadi juures, vaid 4 kraadi juures. Nii kogunebki talvel põhja lähedale 4-kraadine vesi, veepinnale aga 0-kraadine vesi, mis külmub.

Vesi on üks väheseid erandeid, mille puhul ei kehti vedelike soojuspaisumine. Kui me hakkame alandama toasooja vee temperatuuri, siis vee ruumala väheneb kuni 4 °C-ni. Sealt edasi jahutades hakkab vee ruumala uuesti suurenema.	Veekogu põhjas on vee temperatuur 4 °C, seetõttu jäätub vesi ainult pinnalt ja veekogud ei külmu põhjani kinni. Seda põhjustab vee eriline soojuspaisumine.