Cuando un objeto se calienta, los átomos o moléculas que lo componen ganan energía y se mueven más rápido. Este mayor movimiento hace que los átomos o moléculas se dispersen, lo que resulta en un aumento en el tamaño del objeto.
El grado en que un objeto se expande cuando se calienta depende de su coeficiente de expansión térmica. Este coeficiente cuantifica la cantidad de expansión por unidad de aumento de temperatura. Los materiales con un coeficiente de expansión térmica más alto se expanden más cuando se calientan que los materiales con un coeficiente más bajo.
Por ejemplo, los metales generalmente tienen un coeficiente de expansión térmica más alto que los no metales. Esto significa que los objetos metálicos, como una varilla de metal, se expandirán más cuando se calientan que los objetos no metálicos, como una varilla de madera, cuando se someten al mismo aumento de temperatura.
Sin embargo, vale la pena señalar que existen algunas excepciones a esta regla general. El agua es una de esas excepciones. Cuando el agua se calienta desde 0°C (su punto de congelación) a 4°C, en realidad se contrae en lugar de expandirse. Esta es una propiedad única del agua que es importante por su papel en diversos fenómenos naturales, como el hielo que flota sobre el agua.
En resumen, el calor generalmente hace que los objetos se expandan debido al aumento del movimiento molecular. El grado de expansión depende del coeficiente de expansión térmica del material, aunque algunos materiales presentan excepciones a esta regla.