膨胀性特指流体在外界压强保持恒定的前提下，其体积随温度升高而发生扩张的物理性质。数学表达式为(∂V/∂T)_p>0，式中V为体积，T为热力学温度，下标p表示压强恒定条件[1] 。该性质普遍存在于液态与气态物质中，但不同流体类型的膨胀幅度差异显著。
体积膨胀系数αV定义为温度每升高1开尔文时，流体体积的相对变化量：$$α_V = \frac{1}{V} \left( \frac{∂V}{∂T} \right)_p$$该系数与流体种类、温度范围及压强状态相关。典型液体的αV约为10^-4/℃量级，如水的αV在20℃时为2.1×10^-4/℃；而气体αV可达10^-3/℃量级，如理想气体严格遵循αV=1/T的规律[1] 。
工程设计中通常采用两项处理准则：
对于液体系统，当温度变化幅度ΔT导致的体积变化率αV·ΔT小于5%时，可忽略膨胀性影响，按不可压缩流体进行建模计算
密闭容器设计需预留热膨胀余量，防止因温度升高引发结构破坏，计算公式为ΔV=V_0·αV·ΔT
石油储运、供热管网等系统中必须精确计算膨胀性影响，例如长输管道需设置膨胀节吸收热应力。
两种特性共同描述流体体积变化机制：
激励因素：膨胀性由温度变化驱动，压缩性由压强变化引发[1]
数学表征：膨胀系数β_p=-1/V(∂V/∂p)_T，与αV构成独立参数
量级差异：气体压缩系数比液体高4个数量级，而膨胀系数差距约为10倍
对于理想气体，根据状态方程可推导出体积变化率：$$\frac{ΔV}{V_0} = \frac{ΔT}{T_0} - \frac{Δp}{p_0}$$表明温度与压力的变化对体积具有叠加效应[1] 。
温度升高导致流体分子热运动动能增加，表现为：
分子平均自由程增大
分子间碰撞频率提高
分子作用力平衡位置外移
液态物质膨胀受分子间作用力与热振动双重调控，而气体膨胀主要受分子动能支配[1] 。相变发生时（如液态到气态），膨胀系数会出现阶跃式变化，例如水在汽化时体积骤增1600倍。
实验室测定αV的标准方法包括：
恒压膨胀计法：监测密闭系统体积随控温变化
声速测量法：利用声速与热力学参数的关系反算
光学干涉法：通过条纹位移量推算微小体积变化