Enunciado

11 - Determine a condutividade térmica do nanotubo de carbono do Exemplo 3.4, quando a temperatura da ilha de aquecimento é de T q =   332,6   K , sem avaliar as resistências térmicas do suporte. As condições são as mesmas do exemplo.

Passo 1

Calcule a condutividade térmica usando a seguinte relação:

k c n = q ⋅ s A c n ( T h - T s ) … … .   ( 1 )

Aqui, o fluxo de calor é  q , a distância de separação  s , a área do nano tubo de carbono é A c n , a temperatura da ilha de aquecimento  T h e a temperatura da ilha de detecção  T s .

Passo 2

Calcule a área do nanotubo.

A c n = π 4 D 2

Aqui, o diâmetro é  D .

A c n = π 4 14   n m × 10 - 9 m 1 n m 2

= 1,5384 × 10 - 16   m 2

Agora podemos calcular a condutividade térmica.

k c n = q ⋅ s A c n T h - T s

= 11,3   μ W × 10 - 6 m 1 μ W × 5 μ m × 10 - 6 m 1 μ m 1,5394 × 10 - 16 × ( 332,6 - 308,4 )

= 15166,4   W / m ⋅ K

Portanto, a condutividade térmica do tubo nano é  15166,4   W / m ⋅ K .

Resposta

15166,4   W / m ⋅ K

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