Expansión térmica, el aumento general del volumen de un material al aumentar su temperatura. Suele expresarse como un cambio fraccionario de longitud o volumen por unidad de cambio de temperatura; se suele emplear un coeficiente de expansión lineal para describir la expansión de un sólido, mientras que un coeficiente de expansión volumétrica es más útil para un líquido o un gas. Si un sólido cristalino es isométrico (tiene la misma configuración estructural en toda su extensión), la expansión será uniforme en todas las dimensiones del cristal. Si no es isométrico, puede haber diferentes coeficientes de expansión para diferentes direcciones cristalográficas, y el cristal cambiará de forma al cambiar la temperatura.
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En un sólido o líquido, existe un equilibrio dinámico entre las fuerzas de cohesión que mantienen unidos a los átomos o moléculas y las condiciones creadas por la temperatura; las temperaturas más altas implican una mayor distancia entre los átomos. Los distintos materiales tienen diferentes fuerzas de unión y, por tanto, diferentes coeficientes de dilatación.