Question

URGENTE!

Um circuito integrado (chip) de silício é encapsulado de tal modo que, sob condições de regime permanente, toda a potência por ele dissipada é transferida por convecção para uma corrente de fluido, na qual h= 1.000W/m^2.K, e T(infinito)= 25°C. O chip está separado do fluido por uma placa de alumínio, que tem 2mm de espessura. A resistência de contato na interface entre o chip e o alumínio é de 0,5x10^-4 m^2.K/W.
Se a área superficial do chip é de 100mm^2 e a sua temperatura máxima permissível é de 85°C, qual a potência máxima que pode ser dissipada pelo chip?

Answer 1

Oi!

Para responder essa questão, siga o raciocínio descrito abaixo:

--> sabemos que o fluxo de calor devido a condução através de uma parede de área A e espessura L é dado de acordo com a seguinte expressão:  

Φ = k x A x (ΔT / L)  

onde:

Φ: fluxo de calor (W)  

k: coeficiente de condutividade térmica [W/(m.ºK)]  

A: área da parede (m²)  

ΔT: diferença de temperaturas entre as duas faces (ºK)  

L: espessura da parede (m)  

No enunciado foram fornecidos os seguintes dados:  

Φ = 4 W  

k = 150 W/(m..K)  

A = (5 mm)² = (5.10^-3 m)² = 2,5.10^-5 m²  

ΔT = ?  

L = 1 mm = 1.10^-3 m  

Substituindo os dados na fórmula de fluxo de calor por condução:  

Φ = k . A . (ΔT / L)  

4 = (150).(2,5.10^-5).(ΔT/10^-3)  

4 = (375.10^-2).ΔT  

ΔT = 4/3,75

ΔT= 1,07 ºK