¿Qué es la expansión térmica?

Es un hecho que, excepto unas pocas sustancias, casi todas se expanden al calentarlas siempre que la presión externa permanezca igual. Los sólidos al calentar aumentan en dimensiones como longitud, área y volumen. Tal expansión se llama expansión térmica donde el líquido y los gases se expanden en volumen debido al calentamiento.

Debido al calentamiento, si un sólido se expande en longitud, se denomina expansión lineal. Un sólido se expande a lo largo y a lo ancho (área), entonces tal expansión se llama expansión superficial. si un sólido se expande en longitud, anchura y altura (volumen), dicha expansión se llama volumen o expansión cúbica.

Debido al calentamiento, la energía cinética promedio de las moléculas de sólidos, líquidos o gases aumenta, por lo que la distancia promedio entre las moléculas aumenta, por lo que las moléculas vibran con mayor amplitud, lo que hace que los sólidos se expandan. En líquidos y gases, el volumen aumenta debido al calentamiento. Del mismo modo, al enfriarse, la energía cinética promedio de las moléculas disminuye, se acercan entre sí, lo que disminuye las dimensiones de las sustancias.

Las propiedades de las sustancias, que cambian uniformemente con el cambio de temperatura, se denominan propiedades termométricas. Por ejemplo, volumen de líquido en un recipiente, presión de masa fija de gas en un recipiente, etc.

Los sólidos, líquidos y gases generalmente se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Todos los sólidos se expanden al calentarlos y si no hay suficiente espacio para la expansión, pueden establecerse grandes fuerzas dentro de los sólidos que provocan su flexión o agrietamiento.

Deben dejarse huecos en las vías del tren para permitir la expansión; de lo contrario, los rieles se doblarán. Se tiene en cuenta la expansión de puentes largos de acero. Un extremo de dicho puente está fijo mientras que el otro descansa sobre rodillos. Los cables telefónicos se comban más en verano que en invierno debido a la expansión.

La expansión térmica de sólidos también tiene muchas aplicaciones útiles. Los neumáticos de hierro y acero se ajustan firmemente en las volteretas primero calentándolos y luego deslizándolos sobre la rueda. Al enfriarse, estos se contraen y tienen un agarre firme sobre las ruedas.

La expansión térmica se utiliza para remachar juntos lugares metálicos. Se calienta un remache ya través de los orificios de las placas que se remacharán hasta que su cabeza se sujete firmemente contra una placa.

Un significado básico de esto es que cuando algo se calienta cambia la materia provocando un cambio de volumen.

Todos los sólidos, líquidos y gases se expanden cuando los calentamos y se contraen cuando los enfriamos.
  En los sólidos pueden producirse cambios en longitud, área y volumen. Si el sólido en forma de varilla puede producirse un cambio de longitud. Si el sólido tiene la forma de sólidos espesos, puede ocurrir un cambio en el área. Si el sólido tiene forma de cubo, cuboide, cono, etc., puede producirse un cambio en el volumen.
  El cambio en los líquidos ocurre con respecto al recipiente, que fue llenado por el líquido. Hay dos tipos de expansión en líquidos. Son la expansión aparente del líquido y la expansión real del líquido.
  Los gases se expanden con respecto a su presión, volumen.
Los gases tienen más expansión que los sólidos y los sólidos. Los líquidos tienen más expansión que los sólidos.
  En la temporada de verano los sólidos se expanden con mucha facilidad debido a la alta temperatura que está presente en la atmósfera.

Permítanme aclarar la respuesta marine-eng. La expansión térmica ocurre cuando algo se calienta. Al poner en marcha una caldera de tubo de agua o de tubo de fuego y encenderla por primera vez con agua fría, debe encenderla en esta secuencia o se producirán daños y tendrá una ocurrencia en la sala de calderas. Desde el arranque en frío, enciende la unidad 5 minutos encendida y 5 minutos apagada durante la primera hora y luego 10 minutos encendida y diez minutos apagada la segunda, y 15 encendida y 15 minutos apagada hasta que alcance la temperatura. La expansión térmica ejerce presión sobre el metal y, con el tiempo, fallará y provocará graves daños a la propiedad o la muerte. No hay una caldera fabricada para resistir el daño del choque térmico. Saber operar y mantener es clave.La mayoría de las calderas grandes clasificadas en caballos de fuerza tienen una seguridad llamada retención de fuego bajo, que es una seguridad que no permite que la caldera module un fuego más alto que bajo hasta que la temperatura del agua se eleva a un punto seguro para no causar un choque térmico.

La expansión térmica es solo cuando algo se calienta, se expande y se contrae cuando se enfría. Por ejemplo, las vías del tren se juntan con huecos porque cuando hace calor, se expanden; o hacerse más grande.