Enunciado

O invólucro de um transístor de potência, com comprimento L = 10   m m   e   d i â m e t r o   D = 12   m m , é resfriado por uma corrente de ar com uma temperatura T „ =   25 ° C .

Sob condições nas quais o ar mantém um coeficiente de vecçãomédio de h =   100   W / ( m 2 ⋅ K ) na superfície do invólucro, qual é a dissipação de potência máxima admissívelse a temperatura superficial não deve exceder 85°C?

Passo 1

Falaiii meus amores, cêis tão suave?

“Se alguma coisa está dificil de ser feita, é porque não é para ser feita" # sóquenão”

Pelo enunciado, nos temos que o comprimento e diâmetro do transistor de pot^^encia é L = 10   e   D = 0.012   m .

A temperatura e coeficiente de convecção associados ao ar é T ∞ = 298   K   e   h = 100   W / m 2 ⋅ K .

E a temperatura máxima da superfície do transistor é T s . m á x = 358   K

A diferença de temperatura e usada em Kelvin, logo 0°C e igual 273K,

Para as seguintes temperaturas, temos

t 1 = 25 + 273 = 2 98 K

t 2 = 85 + 273 = 358 K

Passo 2

A taxa de transferência de calor do transistor devido à convecção é expressa como

q = h A T s . m á x - T ∞

A área total exposta ao ar é dada como

A = π D L + π D 2 4

A = π D L + D 4

Substituindo os valores conhecidos

A = π 0.012   m 0.01 + 0.012 4

A = 4.9 × 10 - 4 m 2

Passo 3

Substituindo agora pra finalizar nossa questão, temos

q = h A T s . m á x - T ∞

q = 100   W / m 2 ⋅ K × 4.9 × 10 - 4 m 2 × 358 - 298 K

q = 2.94   W

Portanto, a dissipação de potencia máxima permitida é q = 2.94   W .

Certo, cérebro, eu não gosto de você e nem você de mim, então faça tudo certo pelo menos uma vez para que eu possa continuar te matando com estudos, certo?

Resposta

Portanto, a dissipação de potencia máxima permitida é q = 2.94   W .

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