Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Охлаждение процессора воздухом

  1. Охлаждение процессора воздухом

    «Шаг в будущее» 2018/19, 8 кл.
    4/10

    Тепло от процессоров современных компьютеров отводят с помощью систем из радиаторов и вентиляторов. Вентилятор системы охлаждения прогоняет \(1\) л воздуха через алюминиевые пластины радиатора шириной \(10\) см со скоростью \(2\) м/с. Какую максимальную тепловую мощность можно отводить от процессора, используя такую систему охлаждения, если температура воздуха после контакта с пластинами радиатора увеличилась на \(10\) °C? Считать, что теплопотери радиатора зависят только от теплообмена с воздухом. Удельная теплоёмкость воздуха \(29\) Дж/(моль·°C), молярная масса \(29\) г/моль, плотность воздуха \(1\) кг/м\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Найдите время, за которое порция воздуха проходит через радиатор. За это время процессор отдаёт воздуху всё тепло, которое нужно нагреть на \(10\) °C.

    Ответ

    \(200\) Вт.

    Решение

    Время взаимодействия \(V = 1\) л воздуха с радиатором \(\tau = \dfrac{d}{v}\), где \(d\) — ширина радиатора, \(v\) — скорость потока воздуха. Тепло, выделенное процессором за \(\tau\), полностью отводится воздухом: \(cm\Delta t = P\tau\). С учётом перевода удельной теплоёмкости \(c = 1000\) Дж/(кг·°C): \[P = \frac{cm\Delta t}{\tau} = \frac{c\rho V v \Delta t}{d} = 200~\text{Вт}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи