Ambos recipientes de líquidos y sólidos que los contienen, se someten a un cambio de volumen con un cambio en la temperatura.

La dilatación o expasión de los líquidos

Diferentes líquidos tienen diferentes valores para el coeficiente de dilatación volumétrica \(\gamma\) , y una variación de temperatura \(\Delta T\) exhiben un cambio de volumen $$ \Delta V = V_0 \gamma \Delta T, $$ , así como en los sólidos tridimensionales, excepto que los líquidos tienden a dilatarse más. Para líquidos, tiene sentido hablar de expansión lineal o de superficie, y para el caso de un líquido contenido en un recipiente, tenemos que hacer otras consideraciones.
Ilustración de la expansión de un líquido en un recipiente. Como también se dilata el recipiente, se debe tener cuidado para calcular la expansión del líquido. Inicialmente, el líquido está a una cierta altura del recipiente, figura a). Después de un breve período de tiempo que la figura fuego b) primera y la botella se expande la altura del líquido en las caídas de contenedores. Después de algún tiempo, c) el líquido también será ampliada y su altura en las subidas de botella.

Considere una cantidad dada de un fluido que está dentro de un recipiente. Con el fin de estudiar la expansión del líquido cuando el usuario cambia su temperatura, el sistema de líquido lleve más contenedor para ser calentado por una llama (figura anterior). El proceso se puede describir en partes:

a) Estado Inicial
En primer lugar, antes de que el sistema recibe calor de la llama, tanto el líquido y el recipiente están a temperatura ambiente. La columna de líquido que ocupa un cierto volumen del recipiente y su superficie marcan una cierta altura.
b) Estado Intermediario
Cuando el sistema recibe calor de la llama, este sufre una variación de temperatura y, consecuentemente, se expande. Como la expansión del recipiente tiene lugar antes, porque está en contacto directo con la llama, la columna de líquido disminuye su altura inicial.
c) Estado final (Balance de calor)
Después de calentar el recipiente, por conducción de calor, el líquido comienza a recibir calor y dilatarse. Después de que el líquido y el recipiente entran en equilibrio térmico, la altura de la columna de líquido está por encima de la inicial, si el coeficiente de dilatación volumétrica del líquido es mayor que el recipiente.

Dilatación o expansión aparente

Para calcular la dilación aparente, basta simplemente llenar un frasco hasta el borde con un líquido dado y luego calentar el sistema. El volumen derramado será la cantidad de líquido que se aparentemente se dilató. Sin embargo como el recipiente también se dilata, lo que permite un almacenamiento de más líquido, la significa que el líquido se dilató mas que el volumen derramado. Por lo tanto, la fórmula para la dilatación de un líquido en un frasco debe tener en cuenta la expansión del recipiente, entonces: $$\Delta V_{líquido} = \Delta V_{aparente} + \Delta V_{frasco},$$ donde \(\Delta V_{líquido} = \) expansión completa del líquido, \(\Delta V_{frasco} = \) la dilatación del frasco y \(\Delta V_{aparente} = \) dilatación el líquido parece haber sufrido ( volumen derramado).

Dilatación o expansión anómala del agua

El agua presenta un comportamiento inusual, a diferencia de la mayoría de otras sustancias. El agua se contrae a medida que se acerca a 4ºC de temperatura. Incluso en la fase líquida a 4ºC alcanza su densidad máxima: \(1,0 g/cm^3\). Comúnmente la mayoría de las sustancias, tienen su máxima densidad en la fase sólida. Por eso el hielo (fase sólida) flota en el agua (fase líquida). Este comportamiento del agua es esencial para la vida marina en lugares fríos. Cuando un lago comienza a congelarse el hielo flota, permitiendo asi que la vida marina continúa existiendo debajo de la capa de hielo en la superficie.