92 - Uma placa de circuito com de espessura, de altura e de comprimento abriga chips lógicos espaçados de um lado, cada um dissipando . A placa é impregnada com recheios de cobre e possui uma condutividade térmica eficaz de .Todo o calor gerado nos chips é conduzido através da placa de circuito e é dissipado da parte traseira da placa para o ar ambiente a , que é forçado a fluir sobre a superfície por um ventilador a uma velocidade de fluxo livre de . Determine as temperaturas nos dois lados da placa de circuito.

A temperatura na parte externa da placa  deve ser maior que a temperatura ambiente .Por isso, vamos assumir uma temperatura de filme como sendo . Portanto para e temos:

Condutividade térmica é:

Viscosidade cinemática é:

O número Prandtl é:

O número de Reynolds para o fluxo é determinado a partir da equação dada por:

Como , o fluxo é considerado laminar.

O número de Nusselt é calculado usando a relação à baixo:

O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:

Reescreva para achar :

Da equação do balanço de energia, temos:

Aqui  é a área de transferência de calor,  é a altura,  é o número de chips, é o calor total dissipado, é o calor dissipado por cada chip e  é o comprimento da placa.

Substituindo pelos valores conhecidos, temos:

Portanto, a temperatura no lado externo do painel é .

Calcule a temperatura no interior da placa, considerando a expressão para taxa de transferência de calor.

Aqui, é a espessura da placa.

Portanto, a temperatura no lado interno do painel é .