Pessoal esse texto me ajudou muito, e agora sei o que procurar em um bom cooler de CPU. E aproveitando vim trazer minha coloboração ao tópico do amigo aqui que está ajudando muitos como eu a tirar as das duvidas !
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Qual melhor, Cobre ou Aluminio ??
O Material que é feito o dissipador é certamente um metal sólido, pois em geral são os que possuem maior facilidade de transmissão e dissipação de energia térmica.
Para uma melhor refrigeração dos processadores, deve-se levar em conta alguns aspéctos em relação ao material usado nos dissipadores e em suas formas.
1 - Calor específico
2 - Condutividade térmica
3 - Área de contato
4 - Dilatação volumétrica
Vamos trabalhar aqui somente com três tipos de material que são os mais usados em dissipadores:
Al - Aluminio
Cu - Cobre
Ag - Prata
Primeiro uma notícia boa! Seja lá qual dos três materiais citados é feito o seu dissipador, pode ficar tranquilo, ele não vai derreter antes do seu processador!
Material / Ponto de fusão (derretimento)
Al - 660ºC
Cu - 1083ºC
Ag - 961ºC
Agora, entrando em detalhes, o calor específico de um material nos indica o quanto de energia ele tem que receber para variar a sua temperatura em xºC, ou K, uma determinada massa.
Olhando a tabela fica mais fácil perceber o que isso significa:
Material / (cal/g . ºC)
Al - 0,22
Cu - 0,091
Ag - 0,056
Tomando como exemplo o Alumínio, de Calor Específico de 0,22 cal/g ºC pode-se pensar no seguinte: para esquentar uma massa de 1 grama de Alumínio em 1ºC, é preciso que eu forneça 0,22 cal de energia. Para o Cobre essa quantidade de energia necessária cai para 0,091 cal e para a prata cai ainda mais, 0,056 cal.
Ou seja, é muito mais fácil esquentar (menos energia) um bloco de massa M de Prata do que um bloco de mesma massa M de um bloco de Alumínio. Com isto você pode pensar "Vou pegar um dissipador de alumínio, porque precisa de mais calor para esquentar!"
Errado! Apesar de o dissipador de Prata a princípio esquentar mais facilmente, ele também esfria tão facilmente quanto esquenta! E afinal, queremos que o calor flua mais facilmente do core para o dissipador, aliviando o coitado
Essa análise pode satisfazer muitos, porém não basta para glorificar a prata pelo seu baixo calor específico. Então, é preciso que vejamos os aspéctos de condutividade térmica, que pelos metais sólidos são feitos por condução.
Vejamos a tabela:
Material / Condutividade Térmica (W/m . K)
Al - 235
Cu - 401
Ag - 428
Obs: W = J/s
Essa tabela deve ser considerada como uma das mais importantes para analisarmos um dissipador. Ela nos diz o quanto eficiente (potência) um material conduz energia térmica, e é exatamente isso que buscamos, um material que "carregue o calor" embora dos processadores, DISSIPAR calor!
Apesar de fazer análises sobre o composto do material, outro fator importante para maximizar a condução térmica é a Área de contato com que o dissipador possui com o core do processador.
Uma funçao expressa a taxa de condução térmica definida por
P=Q/t em que Q é a quantidade de energia e t é o tempo
ou seja, energia por tempo que nada mais é q potencia em outras palavras
que pode ser reescrita como
P=k*A*(Tq - Tf)/L
em que k é a condutividade térmica, A é a Area, Tq e Tf são as temperaturas da fonte quente e da fonte fria respectivamente e L é a espessura.
Matemáticamente se ve que quanto maior A, maior será P e maior será a minha taxa de condução termica. Assim como quanto menor L , maior será P.
Ps: Para placas compostas (por exemplo base de cobre, mais dissipador de aluminio) essa expressao muda um pouco, passando a ter que avaliar a espessura das placas e seus respectivos k´s. Mas ainda assim, um dissipador de cobre mais aluminio é melhor que um apenas de aluminio, levando em consideração o mesmo formato e massa
Olhem em um processador Amd Athlon XP o tamanho da Área do core.
E depois olhem a de um processador Intel Pentium IV.
Por que será que o athlon é mais difícil de resfriar?
Entre outros fatores, está a área de superficie do core.
É costume de muitos por aqui polir, fazer o espelhamente da base dos dissipadores, o que aumenta e melhora muito o contato com o core, facilitanto a dissipação.
Olhando para um SLK900, um ZALMAN7000Cu+ ou o dissipador do Tt silentboost da pra ver os cortes como sao bem finos e muitos, aumentando a área onde o ar vai passar.
Um problema que pode haver também é no caso de se manter uma temperatura de média para alta, mesmo que não atrapalhe a vida util do processador, é a dilatação volumétrica do dissipador que pode ocasionar um aumento de pressão em cima do core do processador, causando uma quebra, rachadura ou amassamento do core. Mesmo que isso não seja muito comum, pode ter sido a causa de muitos "paus" que não soubemos de onde vieram
A tabela mostra os coeficiente lineares de dilatação, consequentemente os de volume são 3 vezes esse valor
Material / Coeficiente de dilatação linear por ºC
Al - 0,000024
Cu - 0,000017
Ag - 0,000019
Quanto menor esse coeficiente, menor seu dissipador dilata e menor as chances de problemas de pressão. Lembrando que pressao é força sobre área (P=f/a)
Quanto menor a area, maior a pressão, veja o Athlon XP.
Quanto maior a áreia, menor a pressao, veja o PIV.
Deu pra ter uma idéia de que um dissipador de prata seria bem vindo, porém, seu custo seria muito alto e não seria "tão eficiente" em relação a um de cobre.
Mas tem por exemplo os AKASA SILVER MONTAIN que são de puro cobre banhados em prata, e pelo que li dos usuários, são ótimos e dispensam uma ventoinha forte, que é muito incomodo aos ouvidos!
Outra coisa sobre a prata, são as Artic Silver (Silver = Prata), que servem para melhorar a passagem de calor entre o core e o dissipador. Até a questão da área entra na AS5 que tem as particulas menores que a AS3, o que fornece em termos microscópicos um aumento da area de contato.
Agora, cabe a cada um analisar o que quer! Isso são apenas dados, experiencias e satisfação podem contar mais, afinal, o que importa é a prática!
Fontes de pesquisa:
Google e Fundamentos de Física 2 (Halliday) editora LTC.
Texto postado pelo usuário: DrJarbas no
www.forumpcs.com.br
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