Irei dilatar uma barra cilíndrica de alumínio e quero que a variação do seu comprimento seja o mais perceptível possível. Considerando que irei usar uma barra de 30cm de comprimento, como a espessura da barra irá influenciar para que eu tenha o resultado esperado?

Se você aquecer a barra por igual, seu aumento de comprimento não dependerá da espessura. O que acontece é que uma barra mais espessa tem mais superfície de contato com o ar e perde mais calor para o ar. Então não fica igualmente aquecida. Uma barra mais fina perde menos calor para o ar e consegue ficar mais uniformemente aquecida. Acho que uma boa dimensão é de um diâmetro (suposta a barra cilíndrica) de cerca de um centímetro. Pode usar uma daquelas varetas de antenas de televisão de VHF.