Citace Původně odeslal PeterM
Odovzdávanie tepla okoliu je ovplyvnené:

1) rozdielom teploty povrch/okolie

2) plochou telesa (tu zahrňujeme aj vplyv zdrsnenia = väčšia plocha)

3) prúdením okolia (vzduch/voda/iné chladiace médium)

...a to je všetko (pre bežné teploty zabudni na veci ako je žiarenie a absolútne čierne teleso...)
...
Začínaš sa v tom zamotávať. Takže znova od začiatku pre tých pomalších.

Nebudeme si všímať situáciu okamžite po zapnutí počítača, kým sa chladič nahreje. Táto fáza je krátka, preto je pre nás nezaujímavá. Budeme sa zaoberať ustáleným stavom.

V ustálenom stave platí:

1) chladič musí vydať všetko teplo, ktoré príjme. Teplo sa v ustálenom stave nikde nehromadí "do zásoby"
2) čím lepšie chladič vedie teplo, tým menší je rozdiel medzi teplotou "horúcej strany" chladiča a "studenej strany" chladiča.
Viac nepotrebuješ vedieť. Teplo je energia. Teplota je potenciál.
Ak chceš odobrať teplo z povrchu chladiča, musíš ho tam dostať. A v tomto jasne vedie meď. K tomu niet čo dodať.

Praktická časť - pre mierne pokročilých

Zoberme si jednoduchý príklad: štvorcový chladič z hrubého plechu (ľahko sa to počíta) a na ňom náš obľúbený procesor z tepelným výkonom P = 100W. Teplota okolia 25°

Pri danej teplote okolia t1 bude mať procesor teplotu t2 danú vzťahom: t2 = t1 + P * Rth
kde Rth je celkový tepelný odpor medzi procesorom a okolím (udáva sa v °C/W). Tento odpor je zložený z Rthjc - vnútorný tepelný odpor v procesore, Rths - tepelný odpor medzi procesorom a chladičom a Rthr - tepelný odpor chladiča voči okoliu. Rth = Rthjc + Rths + Rthr
Rthjc nedokážeme ovplyvniť lebo je daný konštrukciou púzdra procesora.
Rths ovplyvníme (znížime) vhodnou teplovodivou pastou.

Rthr si vypočítame (pre náš vzorový príklad):

Rthr = ( 3.3 / sqr(L * d) ) * C exp(0.25) + ( 650 / A ) * C to celé v [°C/W, W/°C*cm, mm, cm2]
pričom sqr je druhá odmocnina a exp je mocnina (teda C umocnené na 0.25)
Tento vzorec je prevzatý z literatúry a nemienim ho zdôvodňovať.
L - tepelná vodivosť materiálu (L=3.8 pre meď, L=2.1 pre hliník, L=0.46 pre oceľ)
d - hrúbka dosky [mm]
A - plocha dosky [cm2]
C - korekčný faktor (C=1 pre vodorovnú čistú dosku, C=0.85 pre zvislú dosku, C=0.5 pre vodorovnú povrchovo upravenú dosku, C=0.43 pre zvislú povrchovo upravanú dosku)

Príklad: chladič 100x100cm, 10mm hrubý

Rthr = 0.6003 pre medenú vodorovnú dosku, procesor bude mať 85°C
Rthr = 0.7851 pre hliníkovú vodorovnú dosku, procesor bude mať 103.5°C
Rthr = 1.6036 pre železnú vodorovnú dosku, procesor bude mať 185°C

Záver: pre vychladenie 100W procesora čiste pasívnym chladičom nestačí ani hladká kovová doska 1*1m položená vodorovne. Pre zvislú dosku si to prepočítajte za domácu úlohu.

Poučenie na záver:
1) všímavejší už postrehli, že vo výpočtoch nefiguruje žiadna iná materiálová konštanta ako tepelná vodivosť. Zabudnite na tepelnú kapacitu a podobné kraviny.
2) tento vzorec sa určite učil každý absolvent elektro-priemyslovky. Ak ho nepoznáte, vráťte sa do školy.
3) Ak vás v škole učili kraviny typu "vplyv povrchového napätia a tepelnej kapacity na účinnosť chladiča" ukážte im v učebnici tento vzorec.