16.9 Considere o dispositivo de dissipação de calor do chip do Exemplo 16.2. Para uma potência de dissipação de calor de
a temperatura de operação do chip é
. Calcule a potência de dissipação permitida para as mesmas condições de dissipação de calor quando a temperatura do chip for de
.
Passo 1
O enunciado trata da dissipação de calor de um chip por convecção e indica que, sob as mesmas condições (mesmo coeficiente convectivo e mesma temperatura ambiente), o fluxo de calor por unidade de área varia linearmente com a diferença de temperatura entre o chip e o ambiente. Nos dados temos:
fluxo inicial
temperatura de operação inicial
temperatura do ambiente
(conforme Exemplo
)
nova temperatura de operação
Queremos calcular o novo fluxo .
Queremos calcular o novo fluxo
Passo 2
Na convecção, o fluxo de calor por área satisfaz
onde
é o coeficiente de transferência de calor convectiva. Da condição inicial tiramos
Passo 3
Como
permanece o mesmo, o novo fluxo é
Passo 4
Calculando numericamente:
logo