Qu. , , 5) - Um transistor, de comprimento
e diâmetro
, é resfriado por uma corrente de ar de temperatura
. Em condições nas quaiso ar mantém um coeficiente de convecção médio
na superficie, qual a dissipação máxima de potência permitida se a temperatura da superficie não deve ultrapassar
?
Passo 1
O enunciado descreve um transistor em forma de cilindro com comprimento
e diâmetro
, submetido a convecção com coeficiente médio
. O ar ambiente está à temperatura
e a superfície do transistor não deve ultrapassar
. O conteúdo aqui é transferência de calor por convecção e vamos usar o balanço de energia em regime permanente:
Passo 2
Calculamos a área total de troca térmica
do cilindro, incluindo a superfície lateral e as duas bases:
Passo 3
Substituímos
e
em
:
Passo 4
O salto térmico entre a superfície e o ar é
Logo, a potência dissipada máxima é
Resposta
A dissipação máxima permitida é aproximadamente
.