햄슨-린데 사이클

네른스트 방정식은 비표준 조건에서 연료 전지의 가역 기전력(EMF) 또는 개방 회로 전압을 정량화합니다. 이 방정식은 전지 전위([latex]E[/latex])를 표준 전위([latex]E^0[/latex]), 온도, 그리고 반응물과 생성물의 활동도(부분 압력으로 근사화)와 연결합니다. 방정식은 [latex]E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q[/latex]이며, 여기서 Q는 반응 지수입니다.

도체가 자기장을 통과하여 움직일 때 운동 기전력(EMF)이 발생합니다. 로렌츠 힘의 자기 성분 [latex]mathbf{F} = q(mathbf{v} times mathbf{B})[/latex]은 도체 내의 전하 운반체에 작용하여 전하를 이동시키고 전하 분리를 일으킵니다. 이러한 전하 분리는 전기장과 전위차를 발생시킵니다. 결과적으로 발생하는 기전력은 선적분 [latex]mathcal{E} = oint (mathbf{v} times mathbf{B}) cdot dmathbf{l}[/latex]로 나타낼 수 있습니다.

분배비(D)는 액체-액체 추출(LLE)에서 중요한 평형 매개변수로, 유기상에 존재하는 용질의 총 분석 농도를 수용상에 존재하는 용질의 총 농도로 나눈 값으로 정의됩니다. [latex]D = frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. 분배 계수(K_D)와 달리, D는 해리된 형태나 착물 형태를 포함한 모든 용질의 형태를 고려하므로 pH에 따라 달라집니다.

로렌츠 힘의 법칙은 전기장과 자기장이 결합된 환경에서 움직이는 점전하가 받는 총 힘을 설명합니다. 이는 정전기력과 자기력의 합입니다. 이 법칙을 나타내는 벡터 방정식은 [latex]mathbf{F} = q(mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B})[/latex]이며, 여기서 [latex]q[/latex]는 전하량, [latex]mathbf{v}[/latex]는 전하의 속도, [latex]mathbf{E}[/latex]는 전기장, [latex]mathbf{B}[/latex]는 자기장입니다.

1899년 발데마르 융너가 발명한 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리는 양극으로 산화수산화니켈(NiO(OH))을, 음극으로 금속 카드뮴(Cd)을 사용하며, 전해액으로는 수산화칼륨(KOH)을 사용합니다. 긴 수명과 저온에서의 우수한 성능이 장점으로 알려져 있지만, 메모리 효과와 카드뮴의 독성이라는 단점이 있습니다.

단일 전극의 절대 전기화학적 전위는 직접 측정할 수 없습니다. 대신, 전위는 보편적으로 인정되는 기준 전극을 기준으로 측정됩니다. 표준 수소 전극(SHE)은 기본 기준 전극으로, 표준 조건(H⁺ 농도 1M, H₂ 가스 압력 1bar, 298K)에서 정확히 0V의 전위를 갖습니다. 다른 모든 표준 전극의 전위는 이 0V를 기준으로 보고됩니다.

네른스트 방정식은 반쪽 전지의 환원 전위(또는 전기화학 전지의 전체 전압)를 표준 전극 전위, 온도, 그리고 산화환원 반응을 겪는 화학 물질의 활동도(종종 농도로 근사화됨)와 관련짓습니다. 이 방정식은 [latex]E = E^{circ} - frac{RT}{nF} ln Q[/latex]이며, 여기서 Q는 반응 지수입니다.

배터리나 연료 전지 같은 전기화학 전지에서 기전력(EMF)은 화학 반응에 의해 발생합니다. 전하 분리는 서로 다른 두 전극에서 일어나는 산화 및 환원 반응에 의해 이루어집니다. 전지의 최대 기전력은 반응의 깁스 자유 에너지 변화(ΔG)와 [E = -ΔG/nF]의 관계를 가지며, 여기서 [n]은 전자의 몰수이고 [F]는 패러데이 상수입니다.

화학발광(chemiluminescence)은 화학 반응의 결과로 빛이 방출되는 현상입니다. [Product]* (별표(*)가 자주 사용됨)로 표시되는 들뜬 상태의 중간체가 생성됩니다. 이 중간체는 더 낮은 에너지의 바닥 상태로 붕괴하면서 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 전체 과정은 [latex]A + B rightarrow [Product]* rightarrow Product + light[/latex]로 나타낼 수 있습니다.

레이놀즈 평균 나비에-스토크스(RANS) 방정식은 난류 유체 흐름에 대한 시간 평균 운동 방정식입니다. 레이놀즈 분해라고 불리는 이 접근 방식은 유동 변수를 평균 성분과 변동 성분으로 분리합니다. 평균화 과정에서 난류의 영향을 나타내는 레이놀즈 응력 텐서라는 추가 항이 도입되는데, 이 항을 모델링해야만 방정식의 폐쇄성을 확보하고 시뮬레이션을 효율적으로 수행할 수 있습니다.

퀴리 온도([latex]T_c[/latex]) 또는 퀴리점은 특정 물질이 영구적인 자기적 성질을 잃는 임계 온도입니다. 강자성 물질은 [latex]T_c[/latex] 이상에서 상자성으로 변합니다. 이러한 전이는 열 에너지가 원자 모멘트의 자발적인 자기 질서화를 유발하는 양자 역학적 교환 상호작용을 극복할 만큼 충분히 강해지는 상전이입니다.

제만 효과는 외부의 정적 자기장이 가해졌을 때 원자 스펙트럼선이 여러 성분으로 분리되는 현상입니다. 이러한 분리는 자기장이 원자의 궤도 및 스핀 각운동량과 관련된 자기 쌍극자 모멘트와 상호작용하여 전자의 에너지 준위를 변화시키기 때문에 발생하며, 이는 원자 구조를 연구하는 데 매우 중요한 현상입니다.

열역학적 평형 상태에 있는 시스템에서, 임의의 전하를 띤 이온 'i'에 대한 전기화학적 전위 [latex]bar{mu}_i[/latex]는 모든 상에 걸쳐 균일해야 합니다. 만약 전위차가 존재한다면([latex]nabla bar{mu}_i neq 0[/latex]), 이온들은 높은 전위 영역에서 낮은 전위 영역으로 자발적으로 이동하여 전류 또는 플럭스를 생성하며, 이러한 현상은 전위차가 사라지고 평형이 다시 확립될 때까지 지속됩니다.

테르밋 반응은 활성화 에너지가 매우 높아 상온에서 안정적이며 점화가 어렵습니다. 점화를 위해서는 약 1,300°C(2,400°F)의 고온에 도달해야 합니다. 일반적으로 직접적인 불꽃이 아니라 연소하는 마그네슘 리본이나 특수 설계된 화약 도화선과 같은 중간 고온 점화제를 사용하여 필요한 국부적인 에너지를 제공함으로써 이 온도를 달성합니다.