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这是一种热缩冷胀的物理变化。原理是物体中粒子的运动随着温度的变化而变化。当温度上升时，粒子的振动幅度增大，使物体膨胀，但当温度下降时，粒子的振动幅度减小，使物体收缩。但是，水(4C以下)、锑、铋、镓、青铜等物质。在一定温度范围内受热收缩，冷却时膨胀，这与一般物体的特性正好相反。因此，当水结冰时，冰首先出现在水面上。由于钢轨具有热胀冷缩的特性，钢轨之间必须保持一定的间隙(防止温度升高时钢轨因膨胀伸长而被推压变形)。

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