Fuerza electromotriz química

El número de Reynolds ([latex]\text{Re}[/latex]) es una magnitud adimensional de la mecánica de fluidos que se utiliza para predecir patrones de flujo representando la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas. Los números de Reynolds bajos caracterizan un flujo laminar suave y ordenado, mientras que los números de Reynolds altos indican un flujo turbulento caótico y lleno de remolinos. Es crucial para determinar el comportamiento dinámico de un fluido y para los experimentos de escalado.

El espesamiento por cizallamiento, o dilatación, es un comportamiento no newtoniano en el que la viscosidad aumenta con la velocidad del esfuerzo cortante. Un ejemplo clásico es una suspensión de almidón de maíz en agua (oobleck), que se siente líquida al agitarse lentamente, pero se vuelve casi sólida al golpearla o agitarla rápidamente. Este fenómeno se debe al atascamiento de partículas suspendidas bajo un alto esfuerzo cortante.

Las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS) son ecuaciones de movimiento promediadas en el tiempo para el flujo de fluidos turbulentos. Este enfoque, denominado descomposición de Reynolds, separa las variables de flujo en una media y un componente fluctuante. El proceso de promediación introduce un término adicional, el tensor de tensión de Reynolds, que representa el efecto de la turbulencia y debe modelarse para lograr el cierre, lo que facilita la computación de las simulaciones.

El efecto Zeeman consiste en la división de una línea espectral atómica en múltiples componentes cuando se aplica un campo magnético estático externo. Esta división se produce porque el campo magnético interactúa con el momento dipolar magnético asociado con el momento orbital y angular de espín del átomo, modificando los niveles de energía de sus electrones, un fenómeno crucial para el estudio de la estructura atómica.

No es posible medir el potencial electroquímico absoluto de un solo electrodo. En su lugar, los potenciales se miden en relación con una referencia universalmente aceptada. El electrodo de hidrógeno estándar (SHE) es la referencia principal, al que se le asigna un potencial de exactamente 0 voltios en condiciones estándar (1 M de concentración de [latex]H^+[/latex], 1 bar de gas [latex]H_2[/latex], 298 K). Todos los demás potenciales de electrodo estándar se indican en relación con este punto cero.

For a general three-dimensional state of stress, the analysis is represented by three Mohr's circles. These circles are drawn in the [latex]\sigma_n - \tau_n[/latex] plane using the three principal stresses ([latex]\sigma_1, \sigma_2, \sigma_3[/latex]) as diameters. The largest circle, defined by [latex]\sigma_1[/latex] and [latex]\sigma_3[/latex], encloses the other two and determines the absolute maximum shear stress, [latex]\tau_{abs max} = (\sigma_1 - \sigma_3)/2[/latex].

El número de Mach (M) es una magnitud adimensional que representa la relación entre la velocidad del flujo que pasa por una frontera y la velocidad local del sonido: [latex]M = v/a[/latex], donde v es la velocidad del flujo y a es la velocidad del sonido. Es el principal indicador de los efectos de la compresibilidad. A medida que el número de Mach se aproxima y supera 1, la densidad del aire cambia significativamente, alterando las fuerzas aerodinámicas.

La ecuación de Nernst relaciona el potencial de reducción de una semicelda (o el voltaje total de una celda electroquímica) con el potencial estándar del electrodo, la temperatura y las actividades (a menudo aproximadas por concentraciones) de las especies químicas que experimentan redox. La ecuación es [latex]E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], donde Q es el cociente de reacción.

El EMF de movimiento se genera cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético. La componente magnética de la fuerza de Lorentz, [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], actúa sobre los portadores de carga dentro del conductor, haciendo que se muevan y creen una separación de carga. Esta separación establece un campo eléctrico y una diferencia de potencial. El EMF resultante está dada por la integral de línea [latex]\mathcal{E} = \oint (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}[/latex].

El ciclo Hampson-Linde licúa gases como el aire mediante el efecto Joule-Thomson combinado con refrigeración regenerativa. El gas a alta presión se enfría en un intercambiador de calor a contracorriente mediante el gas frío a baja presión que retorna de la válvula de expansión. Esto reduce progresivamente la temperatura en la válvula hasta que desciende por debajo del punto crítico y comienza la licuefacción, sentando las bases de la industria moderna de licuefacción de gases.

En un sistema en equilibrio termodinámico, el potencial electroquímico, [latex]\bar{\mu}_i[/latex], para cualquier especie cargada `i` debe ser uniforme en todas las fases. Si existe un gradiente ([latex]\nabla \bar{\mu}_i \neq 0[/latex]), los iones se desplazarán espontáneamente de las regiones de mayor potencial a las de menor potencial, creando una corriente o flujo, hasta que se elimine este gradiente y se restablezca el equilibrio.

La termita posee una energía de activación muy alta, lo que la hace estable a temperatura ambiente y difícil de encender. La ignición requiere alcanzar temperaturas de aproximadamente 1300 °C (2400 °F). Esto generalmente se logra no con una llama directa, sino con un iniciador intermedio de alta temperatura, como una cinta de magnesio encendida o una mecha pirotécnica especialmente diseñada, que proporciona la energía localizada necesaria para iniciar la reacción.