mecanica ii

Transmissão de Calor – Capítulo 1 - CONDUÇÃO
Exercícios Sugeridos
Professora Jacqueline B. Copetti 1. A câmara de um freezer é um espaço cúbico com 2 m de lado. Considere o fundo como sendo completamente isolado. Qual a espessura mínima de um isolamento à base de espuma de poliestireno (k=0,030W/m . K) que deve ser aplicado nas paredes do topo e dos lados para garantir que a carga térmica que entra no freezer seja inferior a 500W quando a superfície interna e externa encontram-se a -10 e 35°C, respectivamente?
Resposta: 54 mm

2. Qual a espessura necessária para uma parede de alvenaria com condutividade térmica de 0,75W/m . K se a taxa de transferência de calor através dessa parede de calor através dessa parede deve ser equivalente a 80% da taxa de transferência de calor através de uma parede estrutural com condutividade térmica de 0,25W/m . K e espessura de 100mm? As superfícies de ambas as paredes estão sujeitas a mesma diferença de temperatura.
Resposta: 375 mm

Transmissão de Calor – Capítulo 1 - CONVECÇÃO

3. Um circuito integrado (chip) quadrado com lado w=5mm opera em condições isotérmicas. O chip está alojado no interior d um substrato de modo que as superfícies laterais e inferior estão bem isoladas termicamente, enquanto sua superfície superior encontra-se exposta ao escoamento de uma substância refrigerante a T=15°C. A partir de testes de controle de qualidade, sabe-se que a temperatura do chip não deve exceder T=85°C.

Se a substância refrigerante é o ar, com coeficiente de transferência de calor por convecção correspondente de h=200W/m2 . K, qual a potência máxima que pode ser dissipada pelo chip? Se a substância refrigerante for um líquido dielétrico para o qual h=3.000W/m2 . K, qual a potência máxima dissipada pelo chip?
Resposta: 0,35 W / 5,25 W

4. Considere as condições do problema anterior. Com apenas transferência de calor por convecção para ar, achou-se que a potência máxima permitida para o circuito integrado