Ingeniería y construcción:
* tiras bimetálicas: Estos están hechos de dos metales diferentes con distintos coeficientes de expansión. Cuando se calienta, la tira se dobla debido a una expansión desigual, formando la base de termostatos, alarmas de incendio y algunos tipos de interruptores eléctricos.
* puentes y edificios: Las juntas de expansión son cruciales para estructuras como puentes y edificios. Estas brechas permiten la expansión y la contracción de los materiales debido a los cambios de temperatura, evitando el daño estructural.
* Pistas de ferrocarril: Los huecos se dejan entre las vías del ferrocarril por razones similares que los puentes. Los espacios permiten que las pistas se expandan y se contraen con las fluctuaciones de temperatura, evitando el pandeo y los accidentes.
* Sistemas de tuberías: Los bucles de expansión se incorporan a los sistemas de tuberías para acomodar la expansión térmica, evitando el estrés en las tuberías y las fugas potenciales.
Fabricación e industria:
* remachado y soldadura: La expansión controlada se usa para remachar y soldar. Calentar el metal le permite expandirse, y al enfriarse, se contrae firmemente alrededor de las partes unidas.
* Casting: Los procesos de fundición se basan en la expansión y la contracción del metal fundido durante la solidificación.
* mecanizado: La expansión térmica a veces se usa para crear ajustes ajustados en piezas mecanizadas controlando cuidadosamente las temperaturas involucradas.
Otras aplicaciones:
* termómetros: Las tiras bimetálicas también se usan en algunos tipos de termómetros para medir la temperatura.
* termografía: La imagen térmica utiliza radiación infrarroja para detectar diferencias de temperatura, lo que permite aplicaciones en la detección de fugas de calor, maquinaria de monitoreo y diagnóstico médico.
* cristalería: La expansión del vidrio es esencial para fabricar diferentes tipos de cristalería. Las tasas de enfriamiento controladas se utilizan para crear vidrio sin estrés, mientras que ciertos tipos de vidrio están diseñados para tasas de expansión específicas.
Más allá de la expansión térmica:
Si bien la expansión térmica se encuentra más comúnmente, hay otros tipos de expansión en sólidos:
* Expansión del estrés: Aplicar la fuerza externa puede hacer que un sólido se expanda.
* Expansión de cepa: La deformación dentro de un sólido puede conducir a la expansión.
Es importante tener en cuenta que la expansión también puede ser un desafío en algunos casos. Por ejemplo, en maquinaria delicada, la expansión excesiva podría causar desalineación o daño. Los ingenieros deben considerar el potencial de expansión en el diseño de estructuras y productos.
