143 – Uma placa de circuito de 10 cm de altura e 20 cm de largura abriga em sua superfície 100 chips, estreitamente espaçados, cada um gerando calor à taxa 0,12   W e transferindo-o por convecção e radiação para o meio envolvente a 40   ℃ . A transferência de calor da superfície oposta é desprezada. Considerando que o coeficiente de transferência de calor combinado de convecção e radiação na superfície da placa é de 22 W m 2 ⋅ K , a temperatura média da superfície dos chips é

  1. 41   ℃
  2. 54   ℃
  3. 67   ℃
  4. 76   ℃
  5. 82   ℃

Passo 1

A transferência de calor total é calculada usando a equação

n Q = h A S ∆ T

n Q = h ( H × L ) ( T e x t e r n a - T i n t e r n a )

Como queremos a temperatura de superfície ( T 1 = T e x t e r n a ) , precisamos colocar a equação em função dela.

T = n Q h ( H × L ) - T 2

Vamos substituir pelos valores fornecidos no enunciado. Lembre-se de transformar as medidas para o sistema internacional (m, kg, s).

T = 100 × 1,2 22 0,1 × 0,2 - 40

T = 67   ℃

Resposta

c)   T = 67   ℃

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