Loi de Charles (loi vol-temp)

Le courant électrique dans une pile voltaïque est produit par une réaction d'oxydoréduction. À l'anode de zinc, le métal zinc est oxydé, libérant deux électrons par atome ([latex]Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}[/latex]). Ces électrons voyagent à travers le circuit externe jusqu'à la cathode de cuivre. Là, les ions hydrogène de l'électrolyte aqueux sont réduits, formant de l'hydrogène gazeux ([latex]2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2[/latex]).

L'humidité absolue ([latex]d_v[/latex]) est la masse totale de vapeur d'eau ([latex]m_{H_2O}[/latex]) présente dans un volume d'air donné ([latex]V_{air}[/latex]). Elle est exprimée en grammes de vapeur d'eau par mètre cube d'air ([latex]g/m^3[/latex]). La formule est [latex]d_v = \frac{m_{H_2O}}{V_{air}}[/latex]. Contrairement à l'humidité relative, elle ne dépend pas de la température de l'air, mais elle est affectée par les changements de pression ou de volume de l'air.

En 1801, Johann Wilhelm Ritter observa que les rayons invisibles situés au-delà de l'extrémité violette du spectre solaire noircissaient le papier imprégné de chlorure d'argent plus rapidement que la lumière violette elle-même. Cela démontra l'existence d'une forme de lumière au-delà du spectre visible, qu'il baptisa « rayons oxydants » par opposition aux « rayons thermiques » (infrarouges) découverts l'année précédente.

Le cycle Stirling idéal est un cycle thermodynamique régénératif fermé comprenant quatre processus distincts : expansion isotherme, dissipation isochore de chaleur, compression isotherme et ajout isochore de chaleur. Le fluide de travail est contenu en permanence. Son rendement thermique théorique est égal au rendement du cycle de Carnot, donné par [latex]\eta_{th} = 1 - \frac{T_C}{T_H}[/latex], où [latex]T_H[/latex] et [latex]T_C[/latex] sont les températures absolues des réservoirs chaud et froid.

Première pile électrique, elle produit un courant continu en empilant des paires de disques métalliques différents (par exemple, en zinc et en cuivre), séparés par un tissu imbibé de saumure. Chaque paire forme une cellule galvanique, et leur empilement en série augmente la tension globale. Cet arrangement a démontré la première conversion continue d'énergie chimique en énergie électrique, ouvrant la voie à l'électrochimie moderne.

La pile voltaïque a établi le principe de l'addition de tensions en connectant des cellules électrochimiques en série. Chaque paire zinc-cuivre, ou cellule, génère une force électromotrice (FEM) caractéristique d'environ 0,76 volt. En empilant physiquement ces cellules, Volta a démontré que la tension totale à travers la pile est la somme des forces électromotrices individuelles de chaque cellule, comme décrit par [latex]V_{total} = n \times V_{cell}[/latex].

Une zone de Fresnel est l'une des régions ellipsoïdales allongées confocales situées dans l'espace entre un émetteur et un récepteur. La limite de la zone principale est l'ellipsoïde où le trajet optique entre l'émetteur et un point de la surface du récepteur est supérieur d'une demi-longueur d'onde au trajet direct, ce qui induit un déphasage de 180 degrés.

L'un des principaux défauts de la pile voltaïque est la polarisation des électrodes. En fonctionnement, l'hydrogène gazeux produit à la cathode en cuivre forme une couche isolante de bulles à sa surface. Cette couche augmente la résistance interne de la batterie et réduit la surface disponible pour la réaction. Par conséquent, la tension et le courant de sortie de la pile chutent considérablement peu après sa mise en service.

Le régénérateur, ou « économiseur », est la contribution la plus importante de Robert Stirling et la clé du rendement élevé du moteur. Il s'agit d'un échangeur de chaleur interne qui stocke et libère temporairement de l'énergie thermique au cours du cycle. Lorsque les gaz chauds se déplacent vers le côté froid, ils déposent de la chaleur dans la matrice du régénérateur, chaleur qui est ensuite captée par les gaz froids lors de leur retour vers le côté chaud.