Enunciado

Repita o problema 7-37 para um local com altidade de 1610 m onde a pressão atmosférica é de 83, 4 KPa

Passo 1

Toda vez que você observer um problema desse tipo onde ele especifica bem a pressão e altitudade, precisamos lembrar que condutividade térmica e número de Prandlt tem baixíssimas alterações em seus valores, porém a viscosidade é alterada de forma inversamente proporcional à pressão.

Você não pode se esquecer dessa equação aí abaixo, beleza? Porque ela é a “sacada mór” desta questão, o restante vai ser bem parecido/idêntico ao que você fez na questão 3-37

v = v @ 1 a t m P a t m

As propriedades do ar devem ser tomadas na temperatura de filme que é média aritmética da temperatura da superfície do sólido e a temperatura do fluido.

T f = 65 + 35 2 = 50 ° C

P a t m = 83,4   K P a   x   1000 P a 1 K P a x 1 a t m 101,325   K P a = 0,823   a t m  

K = 0,027   W / m . K )

v = 1,8   x   10 - 5   m ² / s

P r = 0,722

v = 1,8   x   10 - 5 0,823   = 2,184   x   10 - 5   m ² / s

Passo 2

Bora calcular Reynold!

R e L = V L v = 4   x   0,25 2,184   x   10 - 5 = 4,57   x   10 4

Estamos abaixo do Reynold crítico e portanto em regime laminar

Calculamos h usando a correlação adequada

N u = h L k = 0,664   R e L 0,5 P r 1 / 3

h = K L 0,664   R e L 0,5 P r 1 / 3

h = 0,027 0,25 x   0,664   x   4,57   x   10 4 0,5   x   0,722 1 3 = 14 W m 2 ° C

Passo 3

Concorda comigo que a gente podemos escrever que

N q d i s s i p a d o = q c o n v e c ç ã o

Ou seja, o número de transistores multiplicado pela dissipação de 5 W que cada um tem de potência, necessariamente é a quantidade de calor perdida por convecção para o ar, certo?

N = h A s T s - T ∞ q d i s s i p a d o = 14   x   0,25   x   0,25 x   ( 65 - 35 ) 5 = 5,2

Vamos poder colocar então no máximo 5 transistores

Resposta

N = 5   t r a n s i s t o r e s

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