Quando le dimensioni geometriche del corpo sottoposto ad aumento di temperatura sono paragonabili (cioè ha lunghezza, larghezza e altezza dello stesso ordine di grandezza), il corpo subisce un aumento di tutte e tre le dimensioni geometriche; in tal caso si parla di dilatazione del volume.
La dilatazione del volume dipende ovviamente dall’aumento temperatura ∆T, dal volume iniziale del corpo V0 e dal materiale di cui è costituito il corpo attraverso un parametro k (coefficiente di dilatazione termica volumica):
∆V = V0 * ∆T * k
dove ∆V = V – V0 cioè volume finale meno il volume iniziale.
Il volume finale sarà dato da:
V = V0 + ∆V
I valori di k sono tabellati per ogni tipo di materiale e il coefficiente k è legato al coefficiente di dilatazione termica lineare λ attraverso la relazione:
k = 3*λ
Le formule inverse sono:
∆T = ∆V / (V0 * k)
k = ∆V / (V0 * ∆T)
V0 = V /(1 + k * ∆T)