Was Leitet jetzt nun besser. CPU-Kühler

[Sherman123]

Die Spezifische Wärmekapazität ist komplett irrelevant für unsere Überlegungen.
Das ist ungefähr Vergleich mit den Streitereien bezüglich der Menge an Kühlmittel bei Wasserkühlern.

(Sperifische Wärmekapazität: Wieviel Energie wird benötigt, um ein 1g(oder mol) um 1°C zu erwärmen.) Wasser 4,18 Joule pro Gramm pro Kelvin.

Im Betrieb stellt sich sowieso im gesamten Kreislauf die selbe Temperatur ein und somit ist es komplett unerheblich, ob der Kühlkörper/das Kühlwasser nach 2min oder erst nach 45Minuten auf Temperatur ist.

Kupfer leitet Wärme deutlich besser. Dies bedeutet, erwärme ich eine Seite eines Kupferblocks, geht die Wärme wesentlich schneller (als bei Alu) bis zur anderen Seite durch.

Mit der Abgabe an die Luft hat diese Wärmeleitfähigkeit jedoch nicht so viel zu tun.


Ich meine allerdings auch schon gelesen zu haben, dass Alu die Wärme auf Grund seiner Oberflächenbeschaffenheit schneller an die Luft abgibt, als Kupfer.

die wärmekapazität selbst ist natürlich vom gewicht/materialmenge abhängig

Spezifische Wärmekapazität ist eine intensive Größe und somit unabhängig von der Menge. Sie ist einzig und alleine von der Materialart abhängig. (Wird auch angegeben in Joule pro GRAMM Kelvin.
Oh sorry, stimmt schon was du geschrieben hast.

 

[catdog]

So die Spezifische Wärmekapazität sollte ser wohl Einfluss auf die Kühleigenschaften haben, denn durch eine hohe Wärmekapazität wird der Kühler weniger stark von der CPU erwärmt. Das heisst im Endeffekt der Temperaturunterschied der Luft zum Kühler ist geringer und dadurch fällt auch die Kühleistung des Kühlkörpers. Vorraussetztung ist natürlich ein gut durchlüftetes Gehäuse, denn sonst wird das delta zwischen Luft und Kühlkörper auch immer geringer.

 

[dermoritz]

"So die Spezifische Wärmekapazität sollte ser wohl Einfluss auf die Kühleigenschaften haben, denn durch eine hohe Wärmekapazität wird der Kühler weniger stark von der CPU erwärmt" - ne, nur wie soll man es besser eklären aös ich und sherman123?

also ich versuchs nochmal: man stelle sich die wärme als menge einer flüssigkeit vor und die wärmekapazität als volumen eines gefäßes. sie sagt also nur wann das gefäß voll ist und anfängt überzulaufen. wie schnell etwas in dieses gefäß reinfließt (cpu->kühler) und wieder raus (lamellen->luft) ist völlig unabhängig davon wieviel reinpasst. wenn viel reinpasst dauert es bloß etwas länger bis etwas rausfließt. aber wenn das gefäß einmal voll ist fließt immer so viel raus wie reinfließt und diese menge bestimmt der leitwert.

und ganz unabhängig davon hat kupfer wahrscheinlich auch die höhere spezifische wärmekapazität. - kann mal irgendwer in eine formelsammlung schauen?

und was die oberflächen beschaffenheit betrifft muss man die gesamt oberfläche betrachten - also das lamellendesign und die richtung aus der die luft kommt. (es kann durchaus sein das alu bei gleichen bedingungen wie cu besser wärme an luft abgibt aber das lamellen design und die vorbeiströmende luftmenge sind bei weitem wichtiger)

lange rede kurzer sinn: man muss es ausprobieren und die vergleichstests hier auf cb sind schon sehr gut. also der beste dort ist wohl auch in jedem anderen system kein schlechter kühler.

 

[Sherman123]

und ganz unabhängig davon hat kupfer wahrscheinlich auch die höhere spezifische wärmekapazität. - kann mal irgendwer in eine formelsammlung schauen?

Nicht nötig, weiß ich auswendig: 0,385 J g^-1 K^-1
Wasser: 4,18 J g^-1 K^-1

So die Spezifische Wärmekapazität sollte ser wohl Einfluss auf die Kühleigenschaften haben, denn durch eine hohe Wärmekapazität wird der Kühler weniger stark von der CPU erwärmt.

Ich brachte schon das Beispiel mit der Wasserkühlung.

Welche Wasserkühlung kühlt besser? Jene mit einem 100l Ausgleichsbehälter oder jene mit einem 200ml Ausgleichsbehälter? Die restlichen, fürn Wärmetausch relevanten Komponenten sind dieselben.

Beide kühlen genau gleich gut (angenommen durch unseren 100l AB entflieht keine Wärme )
Allerdings wird es 500x länger dauern, bis der große Kreislauf eine homogene Temperatur erreicht hat. Ab diesem Zeitpunkt kühlen beide Lösungen genau gleich gut.

 

[Sherman123]

Weiß jemand noch etwas dazu:

Ich meine allerdings auch schon gelesen zu haben, dass Alu die Wärme auf Grund seiner Oberflächenbeschaffenheit schneller an die Luft abgibt, als Kupfer.

Würde mich wirklich interessieren.
Hm Ich könnte nächste Woche meinen Physik Prof fragen...aber eigentlich ist es mir unangenehm wegen soetwas an ihn herantreten zu müssen. Macht so einen Schleimer Eindruck.*igitt*

 

[-Headhunter-]

Hi,

@ Sherman123:

...bis der große Kreislauf eine homogene Temperatur erreicht hat

Klar, im Gleichgewicht sollte Cu besser sein, das habe ich ja weiter oben schon eingeräumt.

Allerdings wird es 500x länger dauern, bis der große Kreislauf eine homogene Temperatur erreicht hat.

Und genau da sehe ich den Knackpunkt, eine CPU läuft ja nicht ständig auf 100% Leistung (zumindest meine nicht) und so wird nur bei Dauerlast eine homogene Temp. erreicht, bei der dann das Material mit der besten Wärmeleitfähigkeit am besten abschneidet. Treibende Kraft ist und bleibt, nach dem Fourierschen Gesetz, bei gleichen Bedingungen, aber noch immer die Temperaturdifferenz.

Soweit, aus meiner Sicht, die Sache mit der Wärmeleitung. Die Wärmeübertragung hängt, meines Erachtens, am ehesten an der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, weil die doch quadratisch in die Formel eingehen sollte( Stichwort prandtlsche Grenzschicht)? Da spielen Temperaturdifferenz und Oberflächenbeschaffenheit doch eher eine unter bedeutende Rolle, da proportional.

Aber wie auch immer, ist bestimmt Pfennigfuchserei, empirische Daten sind sind bei der Kühllösung CPU Kühler sicher die verlässlicheren Daten.

-Headhunter-

 

[alfbaer]

Son quatsch, hast du den thread durchgelesen??

Warum sollte die Wärme schneller abgegeben werden nur weil das Alu schwarz ist??

Habe vor 10 Jahren mal eine Messreihe für meine Firma gemacht. Ging damals um Kühler für Schalttransistoren. War die Oberfläche schwarz, brachte das 3 - 4 °C. Warum weiß ich auch nicht.

 

[Sherman123]

Das lag vermutlich eher an der durch die Lackierung veränderten Oberflächenbeschaffenheit.

 

[riDDi]

Die schwarze Lackierung verschlechtert die Wärmeableitung sogar. Dafür verbessert sie die Wärmeabstrahlung. Ihr kennt doch das, wenn man mit einem schwarzen Auto in der Sonne parkt. Nach einer Stunde kann man auf der Haube Eier braten. Diese verstärkte Wärmeaufnahme funktioniert natürlich auch anders rum. Ein schwarzes Auto wird nachts schneller kalt
Diesen Effekt möchte man natürlich bei einem passiven Kühlerkörper nutzen, da es besser ist die Wärme gestreut als Infrarotstrahlung abzugeben, die dann irgendwelche anderen - wesentlich größeren - Flächen geringfügig erwärmt, als das bisschen Luft, was man zur Verfügung hat aufzuheizen und dann zu hoffen, dass es sich durch Konvektion doch noch irgendwann verzieht
Bei einem großen Towerkühler mit vielen, eng beieinander stehenden Lamellen würde sich der Vorteil allerdings in nichts auflösen, da sich die Lamellen dann hauptsächlich gegenseitig anstrahlen würden Zudem verfügen CPU-Kühler oft über einen Lüfter oder irgendeine andere Form von Luftzirkulation, sodass der Nachteil der Lackierten Flächen - die verschlechterte Wärmeabgabe - überwiegt.
Deshalb werden CPU-Kühler im allgemeinen nicht lackiert.

 

[Tito_2000]

bazooExcalibur hol dir einfach den hier
und stell nicht so blöde Fragen, das regt nur alle auf

 

[alfbaer]

@sherman123,
Die Kühlkörper waren nicht lackiert sondern eloxiert. Lackieren verschlechtert die Kühlwirkung.