Potentiel électrochimique et équilibre thermodynamique

L'équation de Nernst relie le potentiel de réduction d'une demi-cellule (ou la tension totale d'une cellule électrochimique) au potentiel standard de l'électrode, à la température et aux activités (souvent approximées par des concentrations) des espèces chimiques subissant l'oxydoréduction. L'équation est [latex]E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], où Q est le quotient de réaction.

La CEM de mouvement est générée lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique. La composante magnétique de la force de Lorentz, [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], agit sur les porteurs de charge à l'intérieur du conducteur, provoquant leur déplacement et créant une séparation de charge. Cette séparation crée un champ électrique et une différence de potentiel. La force électromotrice résultante est donnée par l'intégrale de ligne [latex]\mathcal{E} = \oint (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}[/latex].

Le cycle Hampson-Linde liquéfie des gaz comme l'air grâce à l'effet Joule-Thomson combiné à un refroidissement régénératif. Le gaz haute pression est refroidi dans un échangeur de chaleur à contre-courant par le gaz froid basse pression revenant du détendeur. La température au niveau du détendeur s'abaisse alors progressivement jusqu'à descendre en dessous du point critique. La liquéfaction commence alors, constituant ainsi la base de l'industrie moderne de la liquéfaction du gaz.

La thermite possède une énergie d'activation très élevée, ce qui la rend stable à température ambiante et difficile à enflammer. L'inflammation nécessite d'atteindre des températures d'environ 1 300 °C (2 400 °F). Ce résultat est généralement obtenu non pas par flamme directe, mais par un initiateur intermédiaire à haute température, tel qu'un ruban de magnésium enflammé ou une mèche pyrotechnique spécialement conçue, qui fournit l'énergie localisée nécessaire au démarrage de la réaction.

Dans les cellules électrochimiques telles que les batteries et les piles à combustible, la FEM est générée par des réactions chimiques. La séparation de la charge est entraînée par des réactions d'oxydation et de réduction se produisant sur deux électrodes différentes. La FEM maximale d'une cellule est liée à la variation de l'énergie libre de Gibbs ([latex]\Delta G[/latex]) de la réaction par [latex]\mathcal{E} = -\frac{\Delta G}{nF}[/latex], où [latex]n[/latex] est le nombre de moles d'électrons et [latex]F[/latex] la constante de Faraday.

Les équations de Navier-Stokes moyennées de Reynolds (RANS) sont des équations de mouvement moyennées dans le temps pour les écoulements turbulents. Cette approche, appelée décomposition de Reynolds, sépare les variables d'écoulement en une composante moyenne et une composante fluctuante. Le processus de moyennage introduit un terme supplémentaire, le tenseur de contraintes de Reynolds, qui représente l'effet de la turbulence et doit être modélisé pour aboutir à une clôture, rendant ainsi les simulations exploitables par calcul.

L'effet Zeeman est la division d'une raie spectrale atomique en plusieurs composantes lorsqu'un champ magnétique statique externe est appliqué. Cette division se produit car le champ magnétique interagit avec le moment dipolaire magnétique associé au moment angulaire orbital et de spin de l'atome, décalant ainsi les niveaux d'énergie de ses électrons, un phénomène crucial pour l'étude de la structure atomique.

Le potentiel électrochimique absolu d'une seule électrode ne peut être mesuré. Au lieu de cela, les potentiels sont mesurés par rapport à une référence universellement acceptée. L'électrode standard à hydrogène (SHE) est la référence principale, à laquelle on attribue un potentiel d'exactement 0 volt dans des conditions standard (concentration de 1 M [latex]H^+[/latex], gaz [latex]H_2[/latex] à 1 bar, 298 K). Tous les autres potentiels d'électrodes standard sont rapportés à ce point zéro.

La sublimation est une technique de laboratoire permettant de purifier des composés, notamment des solides volatils. Le solide impur est chauffé doucement, souvent sous pression réduite, ce qui le transforme directement en gaz. Ce gaz se dépose ensuite sous forme de solide pur sur une surface refroidie, appelée doigt froid, laissant les impuretés non volatiles dans leur contenant d'origine.

La température de couleur est une caractéristique de la lumière visible qui mesure sa teinte sur une échelle allant du chaud (jaunâtre) au froid (bleuté). Elle est définie comme la température d'un corps noir idéal émettant une lumière d'une teinte comparable à celle de la source lumineuse. L'unité de mesure est le kelvin (K).