Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Жидкостное охлаждение вычислителя

  1. Жидкостное охлаждение вычислителя

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

    Одним из способов отвода тепла от современных вычислительных комплексов высокой мощности является система охлаждения с циркулирующей жидкостью. В такой системе тепло вычислителя рассеивается на металлический радиатор, в котором сделаны микроканалы для прохождения жидкости, которая затем охлаждается в другом месте цепи до температуры среды. Какова максимальная отводимая от вычислителя тепловая мощность, если после прохождения микроканалов общей длиной \(5\) см и объёмом \(1\) мл вода нагревается на \(10\) °C? Скорость потока \(25\) см/с, удельная теплоёмкость воды \(4200\) Дж/(кг·°C), плотность воды \(1000\) кг/м\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Время прохождения воды по микроканалам равно длине канала, делённой на скорость потока. За это время вода должна унести всё тепло вычислителя.

    Ответ

    \(210\) Вт.

    Решение

    Время, в течение которого объём воды \(V = 1\) мл взаимодействует с радиатором в микроканалах, \(\tau = \dfrac{l}{v}\), где \(l\) — длина микроканалов, \(v\) — скорость потока воды. При максимальной мощности вычислителя всё выделенное за \(\tau\) тепло отводится водой: \(cm\Delta t = P\tau\), откуда \[P = \frac{cm\Delta t}{\tau} = \frac{c\rho V v \Delta t}{l} = 210~\text{Вт}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи