Una barra composta è un dispositivo che dimostra il principio di espansione e contrazione termica, un concetto fondamentale nella termodinamica. Questo dispositivo fu inventato dall'orologiaio inglese John Harrison, come parte del suo cronometro marino, un dispositivo di navigazione che permetteva ai marinai di determinare la longitudine in mare. La barra è composta da due piastre metalliche unite, una di rame puro e l'altra di acciaio. Quando sono alla stessa temperatura, rimangono dritte a causa dell'espansione o contrazione uguale di entrambi i metalli. Tuttavia, quando vengono riscaldati, i due metalli si espandono a velocità diverse a causa dei loro distinti coefficienti di espansione termica, causando una curvatura. A livello microscopico, quando i metalli vengono riscaldati, l'energia cinetica delle molecole aumenta. Questo porta le molecole a vibrare più rapidamente e occupare più spazio. Entrambe le piastre si espandono, ma poiché le molecole di rame si espandono fino al 40% in più rispetto all'acciaio, la barra di rame diventa più lunga di quella di acciaio, causando una leggera curvatura nella direzione dell'acciaio. La dimostrazione può essere invertita raffreddando le piastre, facendo perdere energia cinetica alle molecole e contraendo le piastre. Poiché i metalli si contraggono a velocità diverse, si piegano leggermente nella direzione del rame, fornendo così un'illustrazione tangibile della contrazione termica.