الخواص الحرارية تتطلب الاستعمالات العديدة للمواد الهندسية الاخذ بعين الاعتبار خواصها الحرارية مثل المقاومة للحرارة والسعة الحرارية و التمدد الحراري والقدرة الابتعاثية( الاصدارية )ومقاومة الصدمات الحراريةوالشرط الاولي لاستعمال اي جامد على درجات حرارة مرتفعة هو ان تكون نقطة انصهارهومقاومته الحرارية اعلىمن درجة حرارة الاستعمال نفسها وبوجه عام تحتفظ المادة التي لها نقطةانصهار عالية بمتانتها لفترة زمنية اطول من المادة التي لها نقطة انصهار اقل وتتميز العديدمن المواد الخزفية بدرجات انصهار عالية واستقرار حراري جيد لكن يصعب اعادة تصنيعها رغم انها تظهر مقاومة ضعيفة للصدمة الحرارية والميكانيكية ومن الناحية الاخرى تتميز المواد العضوية مثل البلاستيك والمطاط والخيوط الصناعية والخشببمقاومة حرارية منخفضة ومن هنا لا نستطيع استخدامها على درجات حرارة عالية باستثناء المواد الذرية التي تستخدم في بعض التطبيقات المحدودة جدا .وتوجد فلزات كثيرة لها نقاط انصهار عالية نسبيا ولكنها تميل الى فقدان مقاومةالشد بسرعة فوق 550 درجة وتفتقد لمقاومة التأكسد على درجات الحرارة العالية فالحديد التركيبي له نقطة تنصهار تبلغ 1535 درجة ولا يحتفظ على درجة اعلى من 550 درجةبمقاومة كافية للاستعمال ويمكن اضافة بعض العناصر التي تؤدي الى زيادة المقاومةللحرارة العالية ومقاومة التقشر لكن درجة الانصهار تقلفعلى سبيل المثال يمكن استخدام بعض سبائك الحديد التي تحتوي على نسبة من النيكلاو الكروم او الكوبلت على مدى من درجات الحرارة يصل 800 درجة . السعة الحراريةالسعة الحرارية للمادة هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارتها درجة مئوية واحدةتسمى السعة الحرارية لكل وحدة كتله من المادة بالحرارة النوعية بينما تسمى السعة الحراريةلكل مول بالسعة الحرارية الموليةاو للتبسيط يطلق عليها السعة الحرارية ونستطيع ان نعبر رياضيا عن السعة الحرارية لاي مادةحسب المعادلة التاليةc = dq / dt حيث ان c = السعة الحراريةdq = كمية الحرارة المكتسبة او المضافة لاعطاء تغير في درجات الحرارة مقدارة dtواذا اخذنا في الاعتبار الاسلوب او الظرف الذي يتبع عند اضافة الحرارة للجسمتكون Cr السعة الحرارية عند ثبوت الحجم و Cp السعة الحرارية عند ثبوت الضغطوتتميز السعة الحرارية عند ثبوت الضغط لكونها دائما اكبر قيمة من السعة الحرارية عند ثبوت الحجم لان اي مادة تتمدد عند التسخين ويتطلب هذا التمدد اضافة بعض الحرارةوبالنسبة للجوامد فان الفرق بين Cr و Cp تكون صغيرة ولا تزيد عن المقدار2j / mol.kوعند نسخين الجامد تنشط الحركات الداخلية للذرات او الايونات لامتصاص الحرارةوعندها تزداد درجة الحرارة تصبح السعات للاهتزازات الذرية اكبر وتمر موجاتالذبذبات الى الخلف والى الامام داخل البلورة واذا كانت الذرة تتذبذب مثل المذبذبالتوافقي فيجب ان تكسب او تخسر طاقة على شكل حزم طاقة منفصلة او متقطعة تسمىالكماتوتتوزع الطاقة الممتصة من قبل الجوامد على شكلين طاقة وضع وطاقة حركةفنصفها يختزن كطاقة وضع والنصف الاخر يتحول الى طاقة حركة الاهتزازات الذريةولهذا يحتاج الجامد لرفع درجة حرارته بمقدار درجة مئوية واحدة طاقة تساوي ضعفالطاقة التي يحتاجها الفلز لرفع درجة حرارته بنفس المقدار . التمدد الحراريتتمدد جميع الجوامد عمليا عند تسخينها وتتقلص عند تبريدها ويشمل التمدد جميع ابعاد الجامد ففي حالة الجامد الايزوتروبي ( المتماثل اتجاهيا ) يكون التمدد في الطول مصحوبا بنفس التمدد في العرض والسمك وتسمى الزيادة في الطول لكل وحدة عند ارتفاع درجة الحرارة درجة واحدةبمعامل التمدد الخطيويكمن مصدر التمدد الحراري للجوامد في ذبذبات الشبيكة كما هو الحال في حالة السعة الحرارية وتزداد شدة ذبذبات الشبيكة كلما ارتفعت درجة الحرارة وتتذبذب الذرات او الجزيئات في الشبيكة بسعة معينة حول مراكز الاتزان لها وكلما ارتفعت درجة الحرارة كلما زادت سعة الذبذبة .من هنا نرى ان الذرات او الجزيئات تتحرك ابعد من مراكزها المتوسطة ( العادية ) مسببة بذلك زيادة في حجوم الجوامد ويعتمد مقدار معامل التمدد الحراري لكل حسم معين على قوة البين ذرية والبين جزئية والترتيب التراكميان لمعامل التمدد الحراري صلة مع السعة الحرارية ونقطة انصهار الجامد فيظهر معامل التمدد الحراري نفس الاعغتماد او التغير مع درجة الحرارة التي تظهره السعة الحرارية ويصل مقدارة الى الصفر عند بلوغ درجة حرارة الصفر المطلق وتظهر النتائج والبيانات العملية ان التغير الحجمي الكلي للعناصر عند تسخينها من الصفر المطلق الى نقطة الانصهار يكون ثابتا على وجه التقريب وهذا يبين ان المواد ذات نقطة الليونة ( الانصهار ) الادنى يكون لها معاملات تمدد اعلى من المواد ذات نقطة الانصهار الاعلىفمثلا البلاستيكيات و المطات معاملات التمدد الحراري لها اعلى بعدة مرات من معاملات تمدد الفلزات ويعزي ذلك الى الانخفاض النسبي لنقطة انصهارها .
