69 - Equipamentos eletrônicos de potência são instalados sobre um dissipador de calor que possui uma área superficial exposta de0,045m 2 e uma emissividade de 0,80. Quando os equipamentos eletrônicos dissipam uma potência total de 20W e as temperaturas do ar e da vizinhança são de 27℃ ℃, a temperatura média do dissipador de calor é de 42℃ ℃. Qual será a temperatura média do dissipador de calor se os equipamentos eletrônicos dissiparem uma potência total de 30W e as condições do ambiente se mantiverem as mesmas?

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 69

69 - Equipamentos eletrônicos de potência são instalados sobre um dissipador de calor que possui uma área superficial exposta de e uma emissividade de 0,80. Quando os equipamentos eletrônicos dissipam uma potência total de e as temperaturas do ar e da vizinhança são de , a temperatura média do dissipador de calor é de . Qual será a temperatura média do dissipador de calor se os equipamentos eletrônicos dissiparem uma potência total de e as condições do ambiente se mantiverem as mesmas?

Passo 1

Considere um volume de controle ao redor do dissipador de calor. A energia dissipada nos dispositivos é transferida para a pia, enquanto a pia perde calor para o ar ambiente e os arredores por convecção e troca de radiação. Portanto, aplique o balanço energético nessas condições da seguinte maneira:

Aqui está a potência total de dissipação, o coeficiente de transferência de calor, é a área da superfície, é a temperatura da pia, é a temperatura ambiente, é a emissividade, é a constante de Stephen Boltzmann e é a temperatura ambiente.

Substituindo pelos valores conhecidos, temos:

Passo 2

Agora podemos calcular a temperatura da pia.

Portanto, a temperatura do dissipador quando a dissipação é de é .

Resposta

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