Eficiência termodinâmica das células de combustível

Uma célula solar pode ser modelada por um circuito elétrico equivalente. O modelo mais simples inclui uma fonte de corrente representando a corrente fotogerada ([latex]I_L[/latex]), em paralelo com um diodo representando a junção pn. Um modelo mais preciso adiciona uma resistência de derivação em paralelo ([latex]R_{sh}[/latex]) para correntes de fuga e uma resistência em série ([latex]R_s[/latex]) para a resistência de contato e do material.

Desenvolvida em 1950 por Vitaly Ginzburg e Lev Landau, esta é uma teoria fenomenológica que descreve a supercondutividade próxima à transição de fase. Ela introduz um parâmetro de ordem complexo, Ψ, para representar a densidade de elétrons supercondutores. A teoria descreve com sucesso efeitos como o efeito Meissner e prevê a distinção entre supercondutores do Tipo I e do Tipo II com base em um único parâmetro, κ.

Um capacitor de dupla camada elétrica (EDLC, na sigla em inglês), ou supercapacitor, armazena energia eletrostaticamente por meio da polarização de uma solução eletrolítica. Ao contrário de uma bateria convencional, não há reações químicas envolvidas. Ele armazena energia na dupla camada elétrica (dupla camada de Helmholtz) formada na interface entre um eletrodo de alta área superficial e um eletrólito. Isso permite carregamento e descarregamento extremamente rápidos e uma vida útil muito longa.

Previstos teoricamente por Alexei Abrikosov em 1957 com base na teoria de Ginzburg-Landau, os supercondutores do Tipo II são caracterizados por dois campos magnéticos críticos, H_c1 e H_c2. Entre esses campos, eles entram em um estado misto ou "de vórtice", permitindo a penetração parcial do campo magnético através de tubos de fluxo quantizados chamados vórtices de Abrikosov. Isso lhes permite permanecer supercondutores em campos magnéticos muito mais intensos do que os supercondutores do Tipo I.

O transistor, especificamente o MOSFET (Transistor de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor), é o componente fundamental da eletrônica digital moderna. Ele funciona como uma chave controlada eletronicamente. Ao aplicar uma tensão ao seu terminal de porta, o fluxo de corrente entre seus terminais de fonte e dreno pode ser ligado (representando um '1') ou desligado (representando um '0'), possibilitando a implementação de portas lógicas.

Um diagrama de Pourbaix, também conhecido como diagrama potencial/pH, é um gráfico termodinâmico que mapeia as fases de equilíbrio estáveis ​​de um sistema eletroquímico aquoso. Ele mostra graficamente as condições de potencial (ΔH) e pH sob as quais um metal é imune (termodinamicamente estável), passivado (forma uma película protetora estável) ou suscetível à corrosão (forma íons solúveis).

Uma lança térmica atinge temperaturas de 3.500 °C a 4.500 °C, muito superiores às dos maçaricos convencionais. Esse calor intenso não apenas derrete o material alvo, como também provoca a rápida oxidação do próprio material, tornando-o parte da fonte de combustível. Essa ação combinada de fusão e combustão permite cortar aço espesso, concreto e rocha.

PUREX, acrônimo para Recuperação de Plutônio e Urânio por Extração, é o principal método industrial para o reprocessamento de combustível nuclear irradiado. Ele emprega extração líquido-líquido (ELL) para separar urânio e plutônio de produtos de fissão altamente radioativos. O processo utiliza uma solução de 30% de fosfato de tributila (TBP) em um diluente de hidrocarboneto para extrair seletivamente U(VI) e Pu(IV) de uma solução de ácido nítrico.

A "tonelada de TNT" é uma unidade de energia usada para quantificar grandes liberações de energia, particularmente em explosões. Convencionalmente, é definida por acordo internacional como 4,184 gigajoules (GJ). Esse valor é baseado na densidade energética calculada do TNT após a detonação, que é de aproximadamente 4.184 J/g. Serve como referência padrão para comparar o poder de destruição de armas nucleares e outros eventos explosivos.

A inversão de população é um estado em um sistema de átomos ou moléculas onde mais membros se encontram em um estado de energia excitado mais alto do que em um estado de energia mais baixo. Essa condição de não equilíbrio é um pré-requisito para a amplificação da luz por meio da emissão estimulada. Sem ela, a absorção predominaria e nenhum ganho líquido seria obtido, tornando a ação do laser impossível.

Desenvolvida em 1957 por John Bardeen, Leon Cooper e Robert Schrieffer, a teoria BCS fornece uma explicação microscópica para a supercondutividade convencional. Ela postula que, abaixo da temperatura crítica (T_c), os elétrons podem superar sua repulsão eletrostática e formar pares ligados, chamados pares de Cooper, por meio de interações com a rede cristalina (fônons). Esses pares se comportam como bósons e podem se condensar em um único estado quântico macroscópico.

Um ressonador óptico, ou cavidade óptica, é um conjunto de espelhos que forma uma cavidade de onda estacionária para ondas de luz. Em um laser, ele envolve o meio ativo, fornecendo realimentação positiva. A luz da emissão estimulada reflete-se repetidamente, passando pelo meio ativo diversas vezes, o que leva a uma amplificação significativa e à formação de um feixe de saída coerente.

O número de Deborah é uma grandeza adimensional em reologia, usada para caracterizar a fluidez dos materiais. É a razão entre o tempo de relaxação, que é uma propriedade intrínseca do material, e a escala de tempo característica do experimento ou observação. A fórmula é [latex]De = frac{t_c}{t_p}[/latex], onde [latex]t_c[/latex] é o tempo de relaxação e [latex]t_p[/latex] é o tempo de observação.