Físicos determinaram o valor teórico da condutividade térmica de um nanotubo de carbono como sendo k n c , T   =   5000   W / ( m   ·   K ) .

(a)Considerando que a condutividade térmica real do nanotubo de carbono seja igual ao seu valor teórico, determine a resistência térmica de contato, R t , c , que existe entre o nanotubo de carbono e as superfícies superiores das ilhas aquecida e sensora no Exemplo 3.4.

(b)Usando o valor da resistência térmica de contato calculado na parte (a), represente graficamente a fração da resistência total entre as ilhas aquecida e sensora que é devida às resistências térmicas de contato, para distâncias de separação das ilhas de 5   μ m   ≤   s   ≤   20   μ m .

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! (a) A resistência térmica total entre a ilha aquecida e a ilha de sensoriamento é

O valor desta resistência total é:

Para o qual,

R t , c = 1.97 × 10 6 K / W

Passo 2

(b) A fração da resistência total devido à resistência de contato térmico é

Como é evidente, a fração da resistência térmica total devido ao contato térmico diminui de 0,38 a s = 5 µm para 0,13 a s = 20 µm.

Resposta

a ) R t , c = 1.97 × 10 6 K / W

b ) 0 . 36 ,     s = 5 μ m → 0.13 ,     s = 20 μ m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados