Enunciado

Um microprocessador opera durante um certo tempo e dissipa 2   k J durante este período. A energia elétrica dissipada é transferida, como calor, para o ambiente que se encontra a 25 ° C . Sabendo que a temperatura superficial do microprocessador é 50 ° C , determine a entropia gerada no microprocessador. Determine, também, o aumento da entropia no ambiente.

Passo 1

Fala galera, beleza?

Pessoal temos um microprocessador operando e temos que determina a entropia gerada no microprocessador e no ambiente.

Para analisar esta questão vamos solucionar para o microprocessador e depois o ambiente.

Passo 2

Para a superfície do processador a 50 ° C , assumindo que o estado é constante.

Escrevendo a definição de entropia:

S 2 - S 1 = 0

Como assumimos que o estado é constante a variação de entropia é zero.

S 2 = Q d i s s i p a d o T

Convertendo a temperatura da superfície do chip para Kelvin T c h i p = 50 ° C + 273 K = 323   K , substituindo no cálculo da entropia:

S 2 = 2   k J 323 K = 6,19 J K

Passo 3

Para superfície do chip a 50 ° C para o ar a 25 ° C , assumindo que o estado é constante.

Escrevendo a definição de entropia:

S 2 - S 1 = 0

S 2 = S 1

S 2 = Q s a í d a   2 T a r - Q s a í d a   1 T s u p e r f í c i e

Convertendo a temperatura do ar para Kelvin T A R = 25 ° C + 273 = 298   K , substituindo no cálculo:

S 2 = 2 k J 298   K - 2   k J 323 K = 0,519 J K

É isso galera, até a próxima.

Resposta

Para superfície do chip:

S 2 = 6,19 J K

Para superfície do chip para o ambiente:

S 2 = 0,519 J K

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