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 .