Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 94
Um dispositivo eletrônico que dissipa 25 W tem uma massa de 20 g e um calor específico de 850 J/kg. °C. O dispositivo é pouco usado: fica ligado por 5 min e, depois, desligado por várias horas, durante as quais ele esfria até a temperatura ambiente de 25 °C. Determine a temperatura máxima que o dispositivo pode atingir ao final de um período de funcionamento de 5 min. O que você responderia se o dispositivo tivesse conectado a um dissipador de calor de alumínio de 0,5 kg? Considere que o dispositivo e o dissipador de calor são quase isotérmicos.
Passo 1
A equação de balanço de energia para esse sistema, sem o dissipador de calor, é:
Substituindo os valores dados no enunciado:
Passo 2
Com o dissipador de alumínio conectado, a equação de balanço de energia é
O calor específico do alumínio a 300 K é 902 J/kg°C (Tabela A-3). Como a temperatura final do dispositivo eletrônico e do dissipador serão iguais, ela terá o valor de
Resposta
(Sem dissipador)
(Com dissipador)