Qual é o objetivo dos tubos de calor? [fechadas]

Question

Eu venho me fazendo essa pergunta há provavelmente mais de 10 anos ... Qual é o objetivo dos tubos de calor? Por exemplo, em um cooler do processador.
Parece absurdo para mim que 4,6,8 ou não sei quantos tubos de calor seriam mais eficientes na transferência do calor para as aletas de alumínio do que simplesmente usar um bloco de cobre sólido. Ou por que não apenas deixá-lo e montar as aletas mais perto da CPU? Quero dizer, você ainda pode usar um pouco de cobre, mas não esses dois ou mais centímetros de tubos de calor longos ..

Isso realmente parece uma coisa de marketing para mim tbh. Quero dizer, os coolers de estoque da Intel funcionam muito bem sem nenhum tubo de calor. (Considerando o quão pequenos eles são e que não há muitas barbatanas.)

    

Answer 1

Um Heat "Sink", como é comum, mas talvez chamado incorretamente, tem duas tarefas:

1. evacue o calor diretamente do processador, o mais rápido possível
2. para permitir que o calor evacuado desapareça sem reintroduzir o calor no sistema que você está tentando esfriar.

Esta segunda parte é porque eu não gosto do termo "sumidouro". isso implica que você pode continuar derramando calor "pelo ralo", sem nunca encher a pia.

Tradicionalmente, as "aletas" de metal de um distribuidor de calor proporcionam uma área superficial máxima em contato com o ar circundante, de modo que o calor se mova das aletas para o ar e seja expelido pelo ventilador o mais rápido possível. Se as aletas não conseguissem se livrar de seu próprio calor rápido o suficiente, um ventilador poderia ser usado para aumentar a quantidade de ar que entra em contato com a superfície do espalhador por intervalo de tempo, presumivelmente aumentando a transferência de calor da aleta para a ar.

Alguns dos principais conceitos são:

1. O calor (energia) sempre se moverá do mais alto condutor de energia para o menor condutor de energia disponível. Quando você coloca um cubo de gelo em um copo de água, o calor se move da água para o cubo de gelo, reduzindo assim o calor na água.
2. Você nunca pode esfriar um objeto movendo seu calor para um objeto que já está mais quente do que é. Isso geralmente significa que você nunca pode resfriar uma CPU para menos que a temperatura ambiente sem refrigerante.
3. Materiais com um calor específico mais baixo aquecerão mais rápido e resfriarão mais rápido do que materiais com um calor específico alto.

Assim, em um cenário tradicional, o dissipador de calor tem um calor específico menor do que o da CPU, de modo que o calor flui rapidamente para ele. O baixo calor específico também permite que o calor entre no ar, mas a taxa varia com base na quantidade de calor produzida com qualquer intervalo de tempo.

A falha nessa abordagem é o que acontece quando a CPU está produzindo tanto calor / segundo que o espalhador de calor não consegue evacuar o material com rapidez suficiente, fazendo com que o espalhador se aqueça até o ponto em que o calor não fluirá mais para dentro dele. (ou só vai levar calor tão lentamente, em quantidade muito pequena) de tal forma que o calor da CPU não vá a lugar nenhum.

É onde se torna importante separar as preocupações de evacuação imediata do calor da matriz e evacuação gradual do calor do espalhador de calor. se conseguirmos manter o calor da CPU rapidamente, não nos importará a rapidez com que as barbatanas a eliminem no ar.

Tubos de calor são projetados especificamente para evacuar o calor da CPU o mais rápido possível e afastá-lo da matriz, o que torna todo o sistema mais eficiente quando a CPU está funcionando, e pode ter inundado propagador tradicional.

Os tubos de calor do material são compostos de (assim como o material em contato direto com a matriz da CPU) deve ter um calor específico muito baixo e resistência condutiva para ser eficaz. A massa do material condutor tem um impacto sobre essa equação, de tal forma que quanto mais tubulações de menor massa individualmente terão melhor desempenho do que menos tubos que são agregados da mesma massa. Então, a partir dessa perspectiva, tudo o mais sendo igual (e raramente é), quanto mais tubos, maior a capacidade de evacuar em qualquer intervalo de tempo.

Então, isso foi muito mais resposta do que você queria, e representa apenas um conhecimento mínimo da termodinâmica, mas espero que seja de alguma utilidade para você.

    

Answer 2

Os tubos de calor são basicamente tubos, para transportar calor (sem duh) para as aletas do seu dissipador de calor. O dissipador de calor aumenta a área de superfície e melhora o resfriamento e o seu ventilador, além de auxiliar o resfriamento. O tipo mais comum de tubo de calor é o cobre e, geralmente, preso a aletas de alumínio. O cobre conduz o calor melhor que o alumínio.