El ciclo Hampson-Linde

La ecuación de Nernst cuantifica la fuerza electromotriz reversible (EMF) o el voltaje de circuito abierto de una pila de combustible en condiciones no estándar. Relaciona el potencial de la pila ([latex]E[/latex]) con su potencial estándar ([latex]E^0[/latex]), la temperatura y las actividades (aproximadas por presiones parciales) de los reactivos y los productos. La ecuación es [latex]E = E^0 - \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].

La relación de distribución (D) es un parámetro de equilibrio clave en la extracción líquido-líquido (LLE), definida como la concentración analítica total de un soluto en la fase orgánica dividida por su concentración total en la fase acuosa. [latex]D = \frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. A diferencia del coeficiente de partición (K_D), D tiene en cuenta todas las especies del soluto, incluidas las formas disociadas o complejas, por lo que depende del pH.

La ley de la fuerza de Lorentz describe la fuerza total experimentada por una carga puntual que se desplaza a través de un campo eléctrico y magnético combinados. Es la suma de la fuerza electrostática y la fuerza magnética. La ecuación vectorial gobernante es [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], donde [latex]q[/latex] es la carga, [latex]\mathbf{v}[/latex] es su velocidad, [latex]\mathbf{E}[/latex] es el campo eléctrico, y [latex]\mathbf{B}[/latex] es el campo magnético.

Inventada por Waldemar Jungner en 1899, la batería de NiCd utiliza hidróxido de óxido de níquel (NiO(OH)) como electrodo positivo y cadmio metálico (Cd) como electrodo negativo, con un electrolito alcalino como el hidróxido de potasio (KOH). Es conocida por su larga vida útil y buen rendimiento a bajas temperaturas, pero sufre el efecto memoria y la toxicidad del cadmio.

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 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.

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.

La quimioluminiscencia, o quimioluminiscencia, es la emisión de luz (luminiscencia) como resultado de una reacción química. Se forma un estado excitado intermedio, denotado como [Producto]* (nótese el asterisco que se utiliza frecuentemente para ello). A continuación, este intermediario decae a un estado básico de menor energía, liberando energía en forma de fotón. El proceso global puede representarse como [latex]A + B \rightarrow [Producto]* \rightarrow Producto + luz[/latex].

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.

La temperatura de Curie ([latex]T_c[/latex]), o punto de Curie, es la temperatura crítica por encima de la cual ciertos materiales pierden sus propiedades magnéticas permanentes. Los materiales ferromagnéticos se vuelven paramagnéticos por encima de [latex]T_c[/latex]. Se trata de una transición de fase en la que la energía térmica es lo suficientemente fuerte como para superar las interacciones mecánicas cuánticas de intercambio que provocan la ordenación magnética espontánea de los momentos atómicos.

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.

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.