Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 115a

Um dispositivo eletrônico em forma de disco, com espessura L d , diâmetro D e condutividade térmica k d , dissipa potência elétrica a uma taxa constante P e em uma de suassuperfícies. O dispositivo é ligado a uma base resfriada a T 0 usando uma junta térmica de espessura L j e condutividade térmica k j . Uma aleta longa de diâmetro D e condutividade térmica k a é ligada à superfície geradora de calor do dispositivo, usando uma junta térmica idêntica à anterior. A aleta é resfriada por uma corrente de ar, que está a uma temperatura T ∞ e fornece um coeficiente convectivo h.

(a) Construa um circuito térmico do sistema.

(b) Deduza uma expressão para a temperatura T d da superfície geradora de calor do dispositivo eletrónico em termos das resistênciastérmicas do circuito, de T 0   e de T ∞ . Expresse as resistências térmicas em termos de parâmetros apropriados.

(c) Calcule T d para as condições especificadas.

Passo 1

Falai galerinha, tudo certo:

Como diria a Viúva Negra, “Ainda somos amigos, certo?”

Boraaa fazer essa comigo

  1. Dado que para o dispositivo L d = 0.003 m   e   k d = 25   W / m ⋅ K
  2. Para a almofada térmica L p = 0.0015   m   e   k p = 50   W / m ⋅ K
  3. Para a aleta D = 0.006   m ,   k f = 230   W / m ⋅ K
  4. A temperatura de base é T 0 = 293   K
  5. A temperatura e os coeficientes de convecção associadas ao ar são T ∞ = 288   K   e   h = 250   W / m 2 ⋅ K

Vamos determinar

  1. O circuito térmico equivalente para o sistema
  2. Expressão para a temperatura T d
  3. Valor de T d

Passo 2

O circuito térmico equivalente é

  1. As resistências térmicas equivalentes são

R c o n d ,   p = L p k p A C = L p k p π 4   D 2

R c o n d ,   p = 0.0015   m 50   W / m ⋅ K × π 4 × 0.006   m 2  

R c o n d ,   p = L p k p π 4   D 2

R c o n d ,   p = 0.00 3   m 25   W / m ⋅ K × π 4 × 0.006   m 2

R c o n d ,   p = 4.244   K / W

Passo 3

R f i n , f = 1 h p k f A c

R f i n , f = 1 h π D k f × π 4 D 2

R f i n , f = 1 250 × 230 × π 2 4 × 0.006 3

R f i n , f = 5.712   K / W

“Nós somos Groot”

Resposta

R f i n , f = 5.712   K / W

Exercícios de Livros Relacionados

Seja a condução unidimensional em uma parede plana composta. Sua superfície externa está exposta a um fluido a 25 ℃ ℃, com um coeficiente convectivo de 1000W / m 2 · K . Na parede intermediária B há g
Considere uma parede plana composta constituída por três materiais (materiais A , B e C organizados da esquerda para a direita) de condutividade térmica k A = 0,24W / m · K , k B = 0,13W / m · K e k C
Considere o elemento combustível revestido do Problema 3.90.(a) Usando relações apropriadas das Tabelas C . 1 e C . 2 , obtenha uma expressão para a distribuição de temperaturas T x no elemento combus
Um aquecedor elétrico delgado, dissipando 4000W / m 2 , encontra-se imprensado entre duas placas, ambas com espessura de 25m m , cujas superfícies expostas trocam calor por convecção com um fluido a T
Considere as condições do Exemplo 3.12, com o ar como ambiente, exceto agora pelo fato do ar e da vizinhança estarem a 15 ° C . Seres humanos respondem ao frio tremendo, o que aumenta a taxa de geraçã