Enunciado

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Uma série de placas de circuitos verticais encontra-se imersa em ar ambiente quiescente a T ∞ =   17 ° C . Embora os componentes sejam salientes em relação aos substratos, é razoável, em uma primeira aproximação, considerar placas planas com fluxo térmico na superfície uniforme q s ' ' . Considere placas com comprimento e largura L   =   W   =   0,4   m e espaçamento S   =   25   m m . Se a temperatura máxima admissível na placa é de 77 ° C , qual é a potência máxima que pode ser dissipada por placa?

Passo 1

Oi oi oii, nessa questão nós temos o comprimento, largura e espaçamento das placas de circuito verticais. Além, da temperatura máxima permitida da placa. Com isso vamos encontrar a dissipação de energia máxima permitida por placa, beleza? Vamos lá!

Passo 2

Para resolver essa questão vamos assumir que as placas de circuito são planas com fluxo de calor uniforme em cada superfície e a radiação é desprezível.

q s ' ' T s , L - T ∞ S k = 48 R a s * S L + 2,51 R a s * S L 2 5 - 1 2  

Onde,

R a s * S L = g β q s ' ' S 5 k ν α L = 9,8 m s 2 1 / 320 K 0,025 m 5 q s ' ' 0 , 0278 W m . K 25,5 × 10 - 6 m 2 s 17,9 × 10 - 6 m 2 s 0,4 m

R a s * S L = 58,9 q s ' '

Passo 3

E,

q s ' ' T s , L - T ∞ S k = 0,025 m × q s ' ' ( 60 K ) 0 , 0278 W m . K = 0,015 q s ' '

Então,

0,015 q s ' ' = 0,815 q s ' ' + 0,492 q s ' ' 0,4 - 1 2

Uma solução de tentativa e erro gera,

q s ' ' = 287   W / m 2

Então,

q = 2 A s q s ' ' = 2 0,4 m 2 287 W m 2 = 91,8   W

Resposta

q = 91,8   W

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