exercicio 1

ÁREA: Tecnologia e Computação
NOME:
ANO / SEMESTRE: 2007/1
Prof. Marcus Vinicius
Exercícios TCM - folha 01

1. Uma placa de vidro a 600ºC é resfriada pela passagem de uma corrente de ar sobre sua superfície com um coeficiente de transferência de calor por convecção igual a 5 W/m2.K. A fim de evitar a rachadura do vidro, sabe-se que o gradiente de temperatura não deve exceder 15ºC/mm em nenhum ponto do vidro durante o processo de resfriamento. Se a emissividade de sua superfície é igual a 0,8, qual é o menor valor da temperatura do ar que pode ser utilizado inicialmente para o resfriamento? Considerar a temperatura do ar igual a temperatura da vizinhança. dT= 15ºC x 1000 mm x 15000ºC dt mm 1m m

q = -K.A. dT/dx q conv = h. A. ∆T q rad = ε . σ . (Ts4 – Tv4).A
Convecção/condução/convecção + radiação q”cond = q”conv + q”rad
-K x 15.000 ºK [ 5 W x (873,15 – Tar)] + [0,8 x (5,67 x 10-8 W ) x (873,15 – T4)K4 m m²K m²K4 |__________________________________|
Variáveis com expoentes diferentes, ou resolve com HP, ou tem que ficar chutando valores (tentativa e erro).

2. Um chip quadrado isotérmico de lado igual a 5 mm está montado sobre um substrato de tal forma que suas superfícies laterais e inferior estão bem isoladas e a superfície superior está exposta ao escoamento de um fluido refrigerante a 15ºC. Por medida de segurança, a temperatura do chip não deve exceder 85ºC. Se o fluido refrigerante é o ar com coeficiente de convecção igual a 200 W/m2.K, qual o valor máximo admitido para a potência do chip? Se o fluido refrigerante é um líquido de coeficiente de película igual a 3000 W/m2.K, qual o valor máximo admitido para a potência do chip?

3. Um chip quadrado de silício possui 5mm de lado e 1 mm de espessura. O chip é montado sobre um substrato de tal forma que suas superfícies laterais e inferior encontram-se isoladas, enquanto sua