Dilatación de los Cuerpos
Imaginate que estás inflando un globo, pero en lugar de usar aire, usas calor. Eso es básicamente lo que pasa con casi todos los materiales cuando los calientas: se expanden.
Cuando aumenta la temperatura, las moléculas se mueven más rápido y necesitan más espacio, haciendo que el objeto se agrande. Al contrario, cuando se enfría, las moléculas se mueven más lento y el material se contrae. A este proceso se le llama dilatación térmica.
La dilatación térmica es el aumento en las dimensiones de un cuerpo cuando sube su temperatura, mientras la presión se mantiene constante. Los sólidos pueden dilatarse en longitud, superficie o volumen, mientras que los líquidos y gases cambian principalmente su volumen. Los gases son los campeones de la dilatación: se expanden muchísimo más que los líquidos.
¡Dato curioso! Por eso los globos de helio se desinflan más rápido en invierno que en verano.
Dilatación Lineal
Cuando calientas una barra de metal, no solo se calienta: también se hace más larga. Los experimentos han demostrado que este aumento de longitud es proporcional tanto a su tamaño inicial como al cambio de temperatura.
La fórmula que describe esto es: ΔL = α Li ΔT
Donde ΔL es el cambio de longitud, α es el coeficiente de dilatación (que depende del material), Li es la longitud inicial, y ΔT es el cambio de temperatura. Cada material tiene su propio coeficiente de dilatación, por eso algunos se expanden más que otros con la misma cantidad de calor.