Жидкостное охлаждение вычислителя
4/10Одним 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
ПодсказкаВремя прохождения воды по микроканалам равно длине канала, делённой на скорость потока. За это время вода должна унести всё тепло вычислителя.
Ответ\(210\) Вт.
РешениеВремя, 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 \[P = \frac{cm\Delta t}{\tau} = \frac{c\rho V v \Delta t}{l} = 210~\text{Вт}.\]
Похожие задачи
- Теплоёмкость жидкости (C5) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Лёд и конденсация пара (C2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Количество пара (С2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Масса льда в калориметре (C2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Лед в калориметре (B2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Лёд и вода (C2) ЕГЭ 2008, 11 кл.