Une barre composée est un dispositif qui démontre le principe de l'expansion et de la contraction thermiques, un concept fondamental en thermodynamique. Ce dispositif a été inventé par l'horloger anglais John Harrison, dans le cadre de son chronomètre marin, un appareil de navigation qui permettait aux marins de déterminer la longitude en mer. La barre se compose de deux plaques métalliques collées, l'une en cuivre pur et l'autre en acier. Lorsqu'elles sont à la même température, elles restent droites en raison de l'expansion ou de la contraction égale des deux métaux. Cependant, lorsqu'elles sont chauffées, les deux métaux se dilatent à des taux différents en raison de leurs coefficients distincts de dilatation thermique, ce qui les fait se courber. À un niveau microscopique, lorsque les métaux sont chauffés, l'énergie cinétique des molécules augmente. Cela entraîne une vibration plus rapide des molécules et une occupation d'un espace plus grand. Les deux plaques grandissent, mais comme les molécules de cuivre se dilatent jusqu'à 40 % de plus que celles de l'acier, la barre de cuivre devient plus longue que la barre d'acier, ce qui les fait légèrement se courber dans la direction de l'acier. La démonstration peut être inversée en refroidissant les plaques, ce qui fait perdre de l'énergie cinétique aux molécules et contracte les plaques. Comme les métaux se contractent à des taux différents, ils se courbent légèrement dans la direction du cuivre, fournissant ainsi une illustration tangible de la contraction thermique.