Potencial electroquímico y equilibrio termodinámico

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.

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.

En las pilas electroquímicas, como las baterías y las pilas de combustible, los CEM son generados por reacciones químicas. La separación de la carga se produce por reacciones de oxidación y reducción que tienen lugar en dos electrodos diferentes. El CEM máximo de una célula está relacionado con el cambio en la energía libre de Gibbs ([latex]\Delta G[/latex]) de la reacción mediante [latex]\mathcal{E} = -\frac{\Delta G}{nF}[/latex], donde [latex]n[/latex] son moles de electrones y [latex]F[/latex] es la constante de Faraday.

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.

La sublimación es una técnica de laboratorio para purificar compuestos, en particular sólidos volátiles. El sólido impuro se calienta suavemente, a menudo a presión reducida, lo que provoca sublimarlo directamente en un gas. Este gas se deposita entonces como un sólido puro sobre una superficie fría, conocida como dedo frío, dejando las impurezas no volátiles en el recipiente original.

La temperatura de color es una característica de la luz visible que mide su tono en una escala que va de cálido (amarillento) a frío (azulado). Se define como la temperatura de un radiador de cuerpo negro ideal que irradia luz de un tono comparable al de la fuente de luz. La unidad de medida es el kelvin (K).