Um transistor quadrado de lado
é resfriado por uma matriz de
por
, jatos de gás nitrogênio que saem de bocais circulares com velocidade
, temperatura
e pressão
. Os bocais estão distribuídos uniformemente de forma alinhada com relação ao transistor, tem diametro
e distam do transistor
. Sabendo-se que a temperatura da superficie do transistor não pode ultrapassar
, estime:
O Número de Reynolds baseado do diâmetro do bocal:
O Número de Reynolds baseado do diâmetro do bocal:
Passo 1
Beleza, então a questão quer saber o Número de Reynolds de um jato de nitrogênio saindo de um bocal circular de diâmetro 2,0 mm, com velocidade de 22,0 m/s, temperatura de –10 °C e pressão de 1 atm. Isso é um problema de mecânica dos fluidos, mais especificamente de escoamento interno/externo, e pra resolver precisamos de:
- densidade do nitrogênio à –10 °C (pela equação dos gases ideais)
- viscosidade dinâmica do nitrogênio à –10 °C (tabela ou Sutherland)
- velocidade e diâmetro do bocal
- fórmula do Número de Reynolds:
Passo 2
Calcular a densidade
via gás ideal:
com
Logo,
Passo 3
Escolher a viscosidade dinâmica
do nitrogênio a 263 K. Pela tabela (ou fórmula de Sutherland) dá algo em torno de
Passo 4
Agora só aplicar
onde
Então
Resposta
O Número de Reynolds baseado no diâmetro do bocal é aproximadamente