Um circuito integrado usado em um computador dissipa 3 W de potência em um ambiente a 120^{\circ} \mathrm{F} e tem uma superfície de transferência de calor de 0,08 \mathrm{in}^{2}. Supondo que a transferência de calor a partir da superfície seja uniforme e que toda a potência do chip é convertida em calor:
a quantidade de calor que este chip dissipa durante um dia de trabalho de 8 horas;

Passo 1

O enunciado diz que o chip dissipa uma potência constante de 3\\ \mathrm{W} e trabalha 8 horas por dia. Queremos a energia térmica total liberada em um dia, sabendo que energia é potência vezes tempo.

Passo 2

Converter o tempo de horas para segundos, pois a potência está em watts \mathrm{W} = \mathrm{J}/\mathrm{s}.
t = 8\\ \mathrm{h} = 8 \times 3600\\ \mathrm{s} = 28800\\ \mathrm{s}.

Passo 3

Aplicar a relação entre energia Q, potência P e tempo t:
Q = P\,t.
Substituindo P = 3\\ \mathrm{W} e t = 28800\\ \mathrm{s}:
Q = 3\\ \mathrm{\tfrac{J}{s}} \times 28800\\ \mathrm{s} = 86400\\ \mathrm{J}.

Passo 4

Expressar o resultado em quilojoules, dividindo por 1000:
Q = \frac{86400\\ \mathrm{J}}{1000} = 86{,}4\\ \mathrm{kJ}.

Resposta

O chip dissipa 86{,}4\\ \mathrm{kJ} de calor durante as 8 horas de trabalho diário.

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