Exercicios Aletas

Lista de Exercícios – Aletas

1. A dissipação de calor em um transistor de formato cilíndrico pode ser melhorada inserindo um cilindro vazado de alumínio (k = 200 W/m.K) que serve de base para 12 aletas axiais. O transistor tem raio externo de 2 mm e altura de 6 mm, enquanto que as aletas tem comprimento de 10 mm e espessura de 0,7 mm. O cilindro base, cuja espessura é 1 mm, está perfeitamente ajustado ao transistor e tem resistência térmica desprezível.
Sabendo que ar fluindo a 20 ºC sobre as superfícies das aletas resulta em um coeficiente de transferência de calor por convecção de 25 W/m2.K, calcule o fluxo de calor dissipado quando a temperatura do transistor for 80
ºC.
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Resposta: q = 2 , 22 W

2. Determine a porcentagem de aumento da transferência de calor associada com a colocação de aletas retangulares de alumínio (k=200 W/m.K) em uma placa plana de 1m de largura. As aletas tem 50 mm de comprimento e
0,5 mm de espessura e a densidade de colocação é 250 aletas por unidade de comprimento da placa (as aletas são igualmente espaçadas e ocupam toda a largura da placa). O coeficiente de película do ar sobre a placa sem aletas é 40 W/m2.K, enquanto que o coeficiente de película resultante da colocação de aletas é 30 W/m2.K. (OBS: desprezar as áreas laterais das aletas) Resposta: %aumento = 1253,4%

3. Determinar o aumento do calor dissipado por unidade de tempo que poderia ser obtido de uma placa plana usando-se por unidade de área
6400 aletas de alumínio (k = 178 Kcal/h.m.ºC), tipo pino, de 5 mm de diâmetro e 30 mm de altura. Sabe-se que na base da placa a temperatura é 300 ºC, enquanto que o ambiente está a 20 ºC com coeficiente de película de 120 Kcal/h.m2.ºC.
Resposta: % Aumento = 248 %
4. Numa indústria deseja-se projetar um dissipador de calor para elementos transistores em um local onde o coeficiente de película é 3 Kcal/h.m2.ºC. A base do dissipador será uma placa plana, de 10 x 10 cm, sobre a qual estarão dispostas 8