철은 온도가 높아지면 원자들이 더 활발하게 진동하여 서로 멀어지기 때문에 팽창합니다. 반대로 온도가 낮아지면 원자들의 진동이 느려져 서로 가까워지면서 수축합니다. 이는 모든 물질에 공통적으로 일어나는 현상이지만, 철은 다른 물질에 비해 열팽창 계수가 높아 온도 변화에 민감하게 반응합니다.
철과 같은 물질이 팽창하고 수축하는 것은 온도 변화에 따른 열팽창과 냉각에 따른 수축 현상 때문입니다. 물질은 열을 받으면 분자들이 움직이고 진동하면서 간격이 넓어지게 되어 팽창하게 됩니다. 반대로 냉각되면 분자들이 움직임이 줄어들어 간격이 좁아지면서 수축하게 됩니다. 이러한 열팽창과 수축 현상은 물질의 분자 구조와 열역학적 특성에 기인한 현상으로 설명됩니다. 따라서 철도 레일을 설치할 때 팽창과 수축을 고려하여 적절한 간격을 유지하는 것이 중요합니다.
