La dilatación Uno de los efectos que produce el calor es la variación en el tamaño de los materiales, es decir, el cambio del volumen que ocupan. La mayoría de los cuerpos, cuando se calientan, aumentan su tamaño y ocupan más espacio. Así, por ejemplo, si se deja un globo inflado al Sol, el aire en su interior se calienta, aumenta su volumen y empuja las paredes del globo, hinchándolo. En este caso, decimos que el globo se dilata. El aumento de volumen de un cuerpo se denomina dilatación. La dilatación es más común en los gases que en los líquidos. Los sólidos se dilatan mucho menos aún.
En el siguiente video de YouTube, podrán ver cómo funcionan los globos aerostáticos. https://goo.gl/q8FOqn
El agua coloreada, al calentarse, se dilata y aumenta su volumen, por eso sube por el tubo.
Recurso audiovisual complementario.
p El hormigón es un material muy duro. Las juntas de dilatación le dan lugar al material para aumentar su volumen sin romperse.
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Bloque 1 • Los materiales
Aunque es menos evidente, la expansión de los sólidos también ocurre. En las terrazas de las casas, en el hormigón de las calles, en los puentes y en otras estructuras, se dejan espacios entre tramos de material: las juntas de dilatación. Así, las partes que constituyen dichas estructuras pueden dilatarse sin romperse. Por ejemplo, las juntas de dilatación evitan que las vías se levanten y se rompan debido al calentamiento que se produce por la fricción del tren al desplazarse. Cuando un material pierde calor, en general, su tamaño, o volumen, disminuye. En este caso, se produce una contracción. Al igual que en el caso de la dilatación, los gases son los que se contraen con mayor facilidad que los líquidos y que los sólidos. Por ejemplo, si se coloca un globo inflado dentro de la heladera, se achicará al cabo de un rato, debido a que el aire en su interior (que es un gas), al perder calor, se contrae. Si colocamos un huevo dentro de un frasco y luego calentamos el frasco, el aire en el interior, al calentarse, se dilatará y empujará el huevo hacia arriba. La dilatación del aire fue utilizada en la construcción de los primeros globos aerostáticos, a partir del descubrimiento de que el aire caliente, al dilatarse, es más liviano que el aire frío. Estos globos poseen una gran cubierta o envoltura de tela en cuya boca hay quemadores de gas. Al encenderse, los quemadores entregan aire caliente que, a su vez, calienta el aire que está encerrado dentro del globo, y este comienza a ascender. Para descender, se quita el aire caliente del interior del globo; cuando el aire dentro del globo se enfría, pesa más.