1.

(Adaptado) Um chip, com base quadrada de lado L = 5   m m e espessura t = 1   m m , é montado em um substrato. O substrato comporta-se como um isolante ideal. O chip é resfriado por convecção forçada de ar através da sua superfície superior, que é a única não isolada pelo substrato.

A temperatura do ar é 20 ° C e o coeficiente de transferência de calor é 150   W / m 2 K . O chip encontra-se inicialmente desligado e em equilíbrio com o ar. Quando o chip é ligado, energia é gerada uniformemente em seu interior com uma taxa volumétrica q ˙ = 9 × 10 6   W / m 3 .

Forneça:

i Formulação matemática do problema.

i i Solução analítica.

Resolução
2.

Considere condução de calor transiente e unidimensional em uma placa plana com propriedades constante e espessura L .

A placa, que se encontra inicialmente na temperatura uniforme T i , troca calor através de sua superfície em x = 0 por convecção com um meio na temperatura T ∞ com coeficiente de transferência de calor h .

A superfície em x = L é mantida na temperatura constante T L . Sabendo-se que a geração de energia na placa é nula, forneça para este problema:

i Formulação matemática.

i i Solução analítica.

Resolução
3.

Uma placa de aço ( α = 1,7 × 10 - 7   m 2 / s ) , com espessura L = 20   m m , encontra-se inicialmente na temperatura uniforme T i = 240 ° C . As duas superfícies da placa são então mantida na temperatura T s = 40 ° C . Para este problema, considerando propriedades físicas constantes, forneça:

i Formulação matemática;

i i Solução analítica;

i i i Temperatura do centro da placa 10 minutos depois de iniciado o resfriamento.

Resolução

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