Expansión térmica: cómo afecta a los materiales

Qué es la expansión térmica

La expansión térmica es un fenómeno que se produce en los materiales cuando se someten a cambios de temperatura. Básicamente, los materiales tienden a expandirse cuando se calientan y a contraerse cuando se enfrían. Este proceso se debe a que los átomos y las moléculas que componen los materiales se mueven con mayor energía cuando se calientan, lo que hace que se separen entre sí y aumente el volumen del material.

Ejemplos de materiales afectados

Prácticamente todos los materiales se ven afectados por la expansión térmica, aunque algunos lo hacen más que otros. Por ejemplo, los metales son muy propensos a sufrir expansión térmica, especialmente el acero y el aluminio. Los materiales cerámicos y los vidrios también se ven afectados por este proceso, aunque en menor medida que los metales. Por otro lado, los materiales plásticos y las maderas tienen una expansión térmica relativamente baja, por lo que son menos propensos a sufrir distorsiones y deformaciones cuando se someten a cambios de temperatura.

Cómo medir la expansión térmica

La expansión térmica se puede medir de varias formas, pero una de las más comunes es mediante el coeficiente de dilatación térmica. Este coeficiente indica la variación de longitud, área o volumen de un material por unidad de temperatura. Por ejemplo, el coeficiente de dilatación lineal indica la variación de longitud de un material por unidad de temperatura. Para medir este coeficiente se utilizan instrumentos como el dilatómetro y el interferómetro, que miden con gran precisión la variación de longitud de un material cuando se somete a cambios de temperatura.

Aplicaciones de la expansión térmica

La expansión térmica tiene muchas aplicaciones en la vida cotidiana y en la industria. Por ejemplo, en la construcción se utiliza para calcular la dilatación de las estructuras y prever posibles deformaciones. En la fabricación de piezas metálicas se utiliza para calcular el margen de error que se debe dejar para que la pieza no se deforme al ser sometida a cambios de temperatura. También se utiliza en la fabricación de termómetros, termopares y otros instrumentos de medida de temperatura. En resumen, la expansión térmica es un fenómeno que afecta a los materiales de forma importante y que tiene múltiples aplicaciones en la vida cotidiana y en la industria.