Potenziale elettrochimico ed equilibrio termodinamico

L'equazione di Nernst mette in relazione il potenziale di riduzione di una semicella (o la tensione totale di una cella elettrochimica) con il potenziale standard dell'elettrodo, la temperatura e le attività (spesso approssimate dalle concentrazioni) delle specie chimiche in fase di ossidoriduzione. L'equazione è [latex]E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], dove Q è il quoziente di reazione.

I campi elettromagnetici di movimento sono generati quando un conduttore si muove attraverso un campo magnetico. La componente magnetica della forza di Lorentz, [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], agisce sui portatori di carica all'interno del conduttore, facendoli muovere e creando una separazione di carica. Questa separazione genera un campo elettrico e una differenza di potenziale. Il campo elettromagnetico risultante è dato dall'integrale di linea [latex]\mathcal{E} = \oint (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}[/latex].

Il ciclo Hampson-Linde liquefa i gas come l'aria sfruttando l'effetto Joule-Thomson combinato con il raffreddamento rigenerativo. Il gas ad alta pressione viene raffreddato in uno scambiatore di calore a flusso in controcorrente dal gas freddo a bassa pressione di ritorno dalla valvola di espansione. Questo abbassa progressivamente la temperatura in corrispondenza della valvola fino a scendere al di sotto del punto critico e inizia la liquefazione, gettando le basi per la moderna industria della liquefazione dei gas.

La termite possiede un'energia di attivazione molto elevata, che la rende stabile a temperatura ambiente e difficile da accendere. L'accensione richiede il raggiungimento di temperature di circa 1.300 °C (2.400 °F). Questo si ottiene in genere non con una fiamma diretta, ma con un iniziatore intermedio ad alta temperatura, come un nastro di magnesio in combustione o una miccia pirotecnica appositamente progettata, che fornisce l'energia localizzata necessaria per avviare la reazione.

Nelle celle elettrochimiche, come le batterie e le celle a combustibile, i campi elettromagnetici sono generati da reazioni chimiche. La separazione della carica è determinata da reazioni di ossidazione e riduzione che avvengono su due elettrodi diversi. Il CEM massimo di una cella è legato alla variazione dell'energia libera di Gibbs ([latex]\Delta G[/latex]) della reazione mediante [latex]\mathcal{E} = -\frac{\Delta G}{nF}[/latex], dove [latex]n[/latex] è la mole di elettroni e [latex]F[/latex] è la costante di Faraday.

Le equazioni di Navier-Stokes con media di Reynolds (RANS) sono equazioni del moto mediate nel tempo per il flusso turbolento. Questo approccio, chiamato decomposizione di Reynolds, separa le variabili di flusso in una componente media e una componente fluttuante. Il processo di media introduce un termine aggiuntivo, il tensore degli sforzi di Reynolds, che rappresenta l'effetto della turbolenza e deve essere modellato per ottenere la chiusura, rendendo le simulazioni computazionalmente trattabili.

L'effetto Zeeman è la scomposizione di una riga spettrale atomica in più componenti quando viene applicato un campo magnetico statico esterno. Questa scomposizione si verifica perché il campo magnetico interagisce con il momento di dipolo magnetico associato al momento orbitale e angolare di spin dell'atomo, spostando i livelli energetici dei suoi elettroni, un fenomeno cruciale per indagare la struttura atomica.

Il potenziale elettrochimico assoluto di un singolo elettrodo non può essere misurato. I potenziali vengono invece misurati rispetto a un riferimento universalmente accettato. L'elettrodo standard per l'idrogeno (SHE) è il riferimento principale, a cui viene assegnato un potenziale di 0 volt esatti in condizioni standard (1 M di concentrazione [latex]H^+[/latex], 1 bar di gas [latex]H_2[/latex], 298 K). Tutti gli altri potenziali elettrodici standard sono riportati rispetto a questo punto zero.

La sublimazione è una tecnica di laboratorio per la purificazione di composti, in particolare solidi volatili. Il solido impuro viene riscaldato delicatamente, spesso a pressione ridotta, sublimando direttamente in un gas. Questo gas si deposita quindi come solido puro su una superficie raffreddata, nota come "dito freddo", lasciando le impurità non volatili nel contenitore originale.

La temperatura di colore è una caratteristica della luce visibile che ne misura la tonalità su una scala da calda (giallastra) a fredda (bluastra). È definita come la temperatura di un radiatore ideale di corpo nero che irradia luce di una tonalità paragonabile a quella della sorgente luminosa. L'unità di misura è il kelvin (K).