Efectos del calor

Los efectos del calor son muy variados. Entre ellos destaca la posibilidad de que la variación  del calor de un cuerpo dé lugar a un cambio de estado de este. Por ejemplo, cuando se aumenta la cantidad de calor de un cuerpo sólido, este llega a fundir, y lo contrario sucede en el caso de un líquido cuya temperatura disminuye hasta alcanzar la correspondiente a la congelación, para la cual solidifica.

Otro de los efectos del calor sobre los cuerpos es la contracción y dilatación de éstos. Cuando aumenta la agitación térmica de las moléculas de un sólido o un líquido, como consecuencia de la elevación de su temperatura, las vibraciones aumentan y se produce una separación entre las moléculas que forman el cuerpo, lo que se traduce en un aumento de las dimensiones del cuerpo o dilatación.

Cuando el cuerpo vuelve a enfriarse el proceso que se verifica es el contrario, y este recupera sus dimensiones originales.

Dicha dilatación puede ser lineal, cuando afecta a una sola dimensión del cuerpo, superficial, cuando afecta a dos y volúmica, cuando afecta a tres.

Sin embargo, existen sustancias que no se dilatan al calentarse ni se contraen al enfriarse, como por ejemplo el agua. En este caso, por debajo de los 4 °C el agua, convertida en hielo, se dilata como consecuencia de la reordenación de sus moléculas, que quedan más separadas entre si.

En estructuras metálicas de grandes dimensiones las dilataciones y contracciones como consecuencia de la variación de la temperatura de los cuerpos es mucho más evidente.

Así, las estructuras metálicas aumentan sus dimensiones en el verano y las reducen en invierno, motivo por el cual cabe diseñarlas de tal modo que estas dilataciones y contracciones, aunque relativamente pequeñas, no afecten a su estabilidad.

Esta contracción y dilatación por efecto del calor encuentra también aplicación en ciertos dispositivos que reciben el nombre de bimetal. Están formados por un par de laminas de metales con coeficientes de dilatación distintos soldados entre si.

La variación de la temperatura provoca dilataciones o contracciones distintas en ambos, por lo que el conjunto se flexiona más o menos. Estos elementos se emplean frecuentemente como termostatos, abriendo y cerrando el circuito en el que estén montados.