ईंधन सेल की ऊष्मागतिकीय दक्षता

सौर सेल को एक समतुल्य विद्युत परिपथ द्वारा प्रतिरूपित किया जा सकता है। सबसे सरल मॉडल में प्रकाश-जनित धारा (I_L) को दर्शाने वाला एक धारा स्रोत, pn जंक्शन को दर्शाने वाले डायोड के समानांतर होता है। अधिक सटीक मॉडल में रिसाव धाराओं के लिए एक समानांतर शंट प्रतिरोध (R_sh) और संपर्क तथा थोक पदार्थ प्रतिरोध के लिए एक श्रृंखला प्रतिरोध (R_s) जोड़ा जाता है।

विटाली गिन्ज़बर्ग और लेव लैंडौ द्वारा 1950 में विकसित यह एक घटनात्मक सिद्धांत है जो चरण संक्रमण के निकट अतिचालकता का वर्णन करता है। यह अतिचालक इलेक्ट्रॉनों के घनत्व को दर्शाने के लिए एक जटिल क्रम पैरामीटर, [latex]Psi[/latex], प्रस्तुत करता है। यह सिद्धांत मेसनर प्रभाव जैसे प्रभावों का सफलतापूर्वक वर्णन करता है और एक ही पैरामीटर, [latex]kappa[/latex], के आधार पर टाइप I और टाइप II अतिचालकों के बीच अंतर की भविष्यवाणी करता है।

एक विद्युत द्वि-परत संधारित्र (ईडीएलसी), जिसे सुपरकैपेसिटर भी कहा जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक विलयन को ध्रुवीकृत करके विद्युतस्थैतिक रूप से ऊर्जा संग्रहित करता है। पारंपरिक बैटरी के विपरीत, इसमें कोई रासायनिक अभिक्रिया शामिल नहीं होती है। यह उच्च सतह क्षेत्र वाले इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच बनने वाली विद्युत द्वि-परत (हेल्महोल्ट्ज़ द्वि-परत) में ऊर्जा संग्रहित करता है। इससे अत्यंत तीव्र आवेशण और निर्वहन तथा बहुत लंबी चक्रीय जीवन संभव हो पाती है।

1957 में एलेक्सी अब्रिकोसोव द्वारा गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत के आधार पर सैद्धांतिक रूप से अनुमानित, टाइप II सुपरकंडक्टर्स दो क्रांतिक चुंबकीय क्षेत्रों, Hc1 और Hc2 द्वारा विशेषता रखते हैं। इन क्षेत्रों के बीच, वे एक मिश्रित या "भंवर" अवस्था में प्रवेश करते हैं, जिससे अब्रिकोसोव भंवर नामक परिमाणित प्रवाह नलिकाओं के माध्यम से आंशिक चुंबकीय क्षेत्र प्रवेश संभव होता है। यह उन्हें टाइप I सुपरकंडक्टर्स की तुलना में कहीं अधिक चुंबकीय क्षेत्रों में भी सुपरकंडक्टिंग बने रहने में सक्षम बनाता है।

आधुनिक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का मूलभूत घटक ट्रांजिस्टर है, विशेष रूप से MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर)। यह एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित स्विच की तरह कार्य करता है। इसके गेट टर्मिनल पर वोल्टेज लगाने से, इसके सोर्स और ड्रेन टर्मिनलों के बीच करंट का प्रवाह चालू ('1' का प्रतिनिधित्व) या बंद ('0' का प्रतिनिधित्व) किया जा सकता है, जिससे लॉजिक गेट्स को कार्यान्वित करना संभव हो जाता है।

पोरबैक्स आरेख, जिसे विभव/पीएच आरेख भी कहा जाता है, एक ऊष्मागतिकीय चार्ट है जो जलीय विद्युत रासायनिक प्रणाली की स्थिर संतुलन अवस्थाओं को दर्शाता है। यह ग्राफिक रूप से विभव (E_H) और पीएच की उन स्थितियों को दर्शाता है जिनके अंतर्गत कोई धातु प्रतिरोधी (ऊष्मगतिकीय रूप से स्थिर), निष्क्रिय (स्थिर सुरक्षात्मक परत बनाती है), या संक्षारण के प्रति संवेदनशील (घुलनशील आयन बनाती है) होती है।

थर्मल लांस 3,500°C से 4,500°C तक का तापमान प्राप्त कर सकता है, जो पारंपरिक टॉर्चों से कहीं अधिक है। यह तीव्र ऊष्मा न केवल लक्ष्य सामग्री को पिघलाती है, बल्कि शुद्ध ऑक्सीजन की धारा सामग्री का तीव्र ऑक्सीकरण भी करती है, जिससे वह प्रभावी रूप से ईंधन का हिस्सा बन जाती है। पिघलने और जलने की इस संयुक्त क्रिया के कारण यह मोटी स्टील, कंक्रीट और चट्टान को भी काट सकता है।

PUREX, जिसका पूरा नाम प्लूटोनियम और यूरेनियम रिकवरी बाय एक्सट्रैक्शन है, प्रयुक्त परमाणु ईंधन के पुनर्संसाधन की प्रमुख औद्योगिक विधि है। यह अत्यधिक रेडियोधर्मी विखंडन उत्पादों से यूरेनियम और प्लूटोनियम को अलग करने के लिए तरल-तरल निष्कर्षण (LLE) का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में नाइट्रिक अम्ल से यू(VI) और प्लूटोनियम(IV) को चुनिंदा रूप से निकालने के लिए हाइड्रोकार्बन तनुकारक में ट्राइब्यूटाइल फॉस्फेट (TBP) के 30% विलयन का उपयोग किया जाता है।

"टन टीएनटी" ऊर्जा की एक इकाई है जिसका उपयोग बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्सर्जन, विशेष रूप से विस्फोटों से होने वाले उत्सर्जन को मापने के लिए किया जाता है। अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार इसे परंपरागत रूप से 4.184 गीगाजूल (जीजे) के रूप में परिभाषित किया गया है। यह मान विस्फोट के समय टीएनटी के परिकलित ऊर्जा घनत्व पर आधारित है, जो लगभग 4,184 जूल/ग्राम है। यह परमाणु हथियारों और अन्य विस्फोटक घटनाओं की ऊर्जा क्षमता की तुलना करने के लिए एक मानक संदर्भ के रूप में कार्य करता है।

परमाणुओं या अणुओं की प्रणाली में जनसंख्या व्युत्क्रमण एक ऐसी अवस्था है जहाँ निम्न ऊर्जा अवस्था की तुलना में उच्च, उत्तेजित ऊर्जा अवस्था में अधिक सदस्य होते हैं। यह असंतुलन अवस्था उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन के लिए एक पूर्वापेक्षा है। इसके बिना, अवशोषण हावी हो जाएगा और कोई शुद्ध लाभ प्राप्त नहीं होगा, जिससे लेजर क्रिया असंभव हो जाएगी।

जॉन बार्डीन, लियोन कूपर और रॉबर्ट श्राइफर द्वारा 1957 में विकसित बीसीएस सिद्धांत, पारंपरिक अतिचालकता की सूक्ष्म व्याख्या प्रदान करता है। यह सिद्धांत बताता है कि क्रांतिक तापमान (T_c) से नीचे, इलेक्ट्रॉन अपने स्थिरवैद्युत प्रतिकर्षण को पार कर क्रिस्टल जाली (फोनोन) के साथ अंतःक्रियाओं के माध्यम से बंधित युग्म बना सकते हैं, जिन्हें कूपर युग्म कहा जाता है। ये युग्म बोसोन के समान व्यवहार करते हैं और एक स्थूल क्वांटम अवस्था में संघनित हो सकते हैं।

ऑप्टिकल रेज़ोनेटर या ऑप्टिकल कैविटी, दर्पणों की एक ऐसी व्यवस्था है जो प्रकाश तरंगों के लिए एक स्थिर तरंग गुहा बनाती है। लेज़र में, यह गेन माध्यम को घेरता है और सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। उत्तेजित उत्सर्जन से उत्पन्न प्रकाश बार-बार परावर्तित होता है और गेन माध्यम से कई बार गुजरता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रवर्धन होता है और एक सुसंगत आउटपुट किरण उत्पन्न होती है।

डेबोराह संख्या, रियोलॉजी में एक आयामहीन मात्रा है, जिसका उपयोग पदार्थों की तरलता को दर्शाने के लिए किया जाता है। यह विश्राम समय (जो पदार्थ का एक आंतरिक गुण है) और प्रयोग या अवलोकन के विशिष्ट समय पैमाने का अनुपात है। इसका सूत्र है: [latex]De = frac{t_c}{t_p}[/latex], जहाँ [latex]t_c[/latex] विश्राम समय है और [latex]t_p[/latex] अवलोकन समय है।