Le cycle Hampson-Linde

L'équation de Nernst quantifie la force électromotrice réversible (FEM) ou la tension en circuit ouvert d'une pile à combustible dans des conditions non standard. Elle relie le potentiel de la pile (E) à son potentiel standard (E⁰), à la température et aux activités (approximées par les pressions partielles) des réactifs et des produits. L'équation est : E = E⁰ - RT/nF ln Q, où Q est le quotient réactionnel.

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 rapport de distribution (D) est un paramètre d'équilibre clé dans l'extraction liquide-liquide (LLE), défini comme la concentration analytique totale d'un soluté dans la phase organique divisée par sa concentration totale dans la phase aqueuse. [latex]D = \frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. Contrairement au coefficient de partage (K_D), D tient compte de toutes les espèces du soluté, y compris les formes dissociées ou complexées, ce qui le rend dépendant du pH.

La loi de la force de Lorentz décrit la force totale subie par une charge ponctuelle se déplaçant dans un champ électrique et magnétique combiné. Elle est la somme de la force électrostatique et de la force magnétique. L'équation vectorielle qui la régit est [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], où [latex]q[/latex] est la charge, [latex]\mathbf{v}[/latex] est sa vitesse, [latex]\mathbf{E}[/latex] est le champ électrique, et [latex]\mathbf{B}[/latex] est le champ magnétique.

Inventée par Waldemar Jungner en 1899, la batterie NiCd utilise de l'oxyde d'hydroxyde de nickel (NiO(OH)) comme électrode positive et du cadmium métallique (Cd) comme électrode négative, avec un électrolyte alcalin comme l'hydroxyde de potassium (KOH). Elle est réputée pour sa longue durée de vie et ses bonnes performances à basse température, mais souffre de l'effet mémoire et de la toxicité du cadmium.

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.

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.

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.

La chimiluminescence, ou chimioluminescence, est l'émission de lumière (luminescence) résultant d'une réaction chimique. Un état excité intermédiaire, désigné par [Product]* (notez l'astérisque fréquemment utilisé pour cela), est formé. Cet intermédiaire se désintègre ensuite pour atteindre un état fondamental de moindre énergie, libérant de l'énergie sous la forme d'un photon. Le processus global peut être représenté comme suit : [latex]A + B \rightarrow [Product]* \rightarrow Product + light[/latex].

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.

La température de Curie ([latex]T_c[/latex]), ou point de Curie, est la température critique à partir de laquelle certains matériaux perdent leurs propriétés magnétiques permanentes. Les matériaux ferromagnétiques deviennent paramagnétiques à partir de [latex]T_c[/latex]. Il s'agit d'une transition de phase où l'énergie thermique devient suffisamment forte pour surmonter les interactions d'échange de la mécanique quantique qui provoquent l'ordonnancement magnétique spontané des moments atomiques.

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.

Dans un système en équilibre thermodynamique, le potentiel électrochimique, [latex]\bar{\mu}_i[/latex], pour une espèce chargée donnée `i` doit être uniforme dans toutes les phases. S'il existe un gradient ([latex]\nabla \bar{\mu}_i \neq 0[/latex]), les ions se déplacent spontanément des régions de potentiel supérieur vers les régions de potentiel inférieur, créant un courant ou un flux, jusqu'à ce que ce gradient soit éliminé et que l'équilibre soit rétabli.

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.