Cómics: Una empresa emergente reactiva una central nuclear inactiva.

La relación de Clausius-Clapeyron describe la relación entre la presión y la temperatura de una sustancia en una transición de fase, como líquido y vapor. Para el vapor de agua, muestra que la presión de vapor de saturación aumenta exponencialmente con la temperatura. La expresión aproximada es \(\frac{dp}{dT} = \frac{L}{T(V_v - V_l)} \approx \frac{L p}{R_v T^2}\), donde L es el calor latente.

Las corrientes de Foucault son bucles de corriente eléctrica inducidos en conductores masivos por un campo magnético variable, de acuerdo con la ley de Faraday. Fluyen en bucles cerrados en planos perpendiculares al campo magnético. Según la ley de Lenz, estas corrientes crean su propio campo magnético que se opone al cambio en el flujo externo, provocando una fuerza de repulsión o arrastre y un calentamiento resistivo.

La batería de plomo-ácido es la primera batería recargable, inventada por Gaston Planté en 1859. Funciona con un ánodo de plomo (Pb) y un cátodo de dióxido de plomo (PbO₂) sumergidos en un electrolito de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Durante la descarga, ambos electrodos se convierten en sulfato de plomo (PbSO₄), un proceso que se invierte durante la carga, lo que permite el almacenamiento y la reutilización de energía.

Esta es la forma diferencial de la ley de inducción de Faraday, una de las cuatro ecuaciones de Maxwell. Establece que un campo magnético variable en el tiempo (\(\mathbf{B}\)) siempre acompaña a un campo eléctrico no conservativo que varía espacialmente (\(\mathbf{E}\)). La relación se expresa como \(\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}\). Esta ecuación regula cómo los campos magnéticos variables crean campos eléctricos en un punto específico del espacio.

Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones diferenciales parciales acopladas que constituyen la base del electromagnetismo clásico. Describen cómo los campos eléctricos y magnéticos se generan y alteran entre sí, así como por las cargas y las corrientes. Son la ley de Gauss, la ley de Gauss para el magnetismo, la ley de inducción de Faraday y la ley de Ampère-Maxwell.

La distribución de Boltzmann describe la probabilidad de que un sistema en equilibrio térmico a temperatura T se encuentre en un microestado específico con energía E. Esta probabilidad es proporcional al factor de Boltzmann, \(e^{-E / k_B T}\). Esto implica que los estados con menor energía tienen una probabilidad exponencialmente mayor de estar ocupados que los estados con mayor energía, y la temperatura modula esta preferencia.

El efecto Joule-Thomson (o Joule-Kelvin) describe el cambio de temperatura de un gas real cuando se le fuerza a pasar a través de una válvula o tapón poroso mientras se mantiene aislado (un proceso isentálpico). A una presión dada, un gas tiene una temperatura de inversión. Si se expande por debajo de esta temperatura, se enfría; si se expande por encima de ella, se calienta. Este efecto de enfriamiento es fundamental en la refrigeración y la licuefacción modernas.

La primera batería recargable comercialmente exitosa. Utiliza un ánodo de plomo (Pb), un cátodo de dióxido de plomo (PbO₂) y un electrolito de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Durante la descarga, ambos electrodos se convierten en sulfato de plomo (PbSO₄) y el ácido sulfúrico se consume. Este proceso es químicamente reversible mediante la aplicación de una corriente externa, lo que la convierte en un sistema de almacenamiento de energía práctico y robusto.

Una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, la ley de Gauss para el magnetismo, establece que el flujo magnético neto que sale de cualquier superficie cerrada es cero. Esto se expresa matemáticamente como \(\oint_S \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0\). Esta ley enuncia la observación experimental de que nunca se han detectado monopolos magnéticos (polos norte o sur aislados). Las líneas de campo magnético siempre forman bucles cerrados.

Las ondas electromagnéticas son perturbaciones del campo electromagnético que se propagan por el espacio, transportando energía. Se crean mediante la aceleración de cargas eléctricas y consisten en oscilaciones perpendiculares y sincronizadas de campos eléctricos y magnéticos. En el vacío, viajan a la velocidad de la luz, \(c\). El espectro electromagnético abarca las ondas de radio, las microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, el ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma.

La temperatura crítica es la temperatura por encima de la cual no se puede formar una fase líquida distinta, independientemente de la presión aplicada. Cada gas tiene una temperatura crítica única. Para licuar un gas, primero debe enfriarse por debajo de esta temperatura. Este concepto, establecido por Thomas Andrews, es fundamental para comprender las condiciones requeridas para cualquier proceso de licuefacción.