Modalità di trasmissione del calore nei sistemi di raffreddamento della CPU

La convezione nel sistema di raffreddamento della CPU

La convezione termica è uno dei modi in cui il calore viene trasferito dall’oggetto più caldo all’ambiente circostante, in questo caso, dal dissipatore di calore all’aria circostante, quella del case o cabinet per definire meglio l’ambito.

Ecco come avviene il processo di convezione termica in dettaglio:

1. Conduzione termica iniziale
   • Inizialmente, il calore si propaga dalla superficie del corpo più caldo, cioè il dissipatore di calore della CPU, alle particelle dell’aria circostante attraverso un processo di conduzione termica, di cui abbiamo già parlato poc’anzi.
   • Le particelle dell’aria che sono in contatto con la superficie del dissipatore di calore ricevono energia termica dalle molecole del metallo del dissipatore stesso tramite conduzione. Questo fa sì che queste particelle dell’aria si riscaldino.
     
2. Aumento dell’energia interna
   • L’energia termica così trasferita alle particelle dell’aria aumenta l’energia interna delle particelle stesse. Questo aumento dell’energia interna si traduce in un aumento della temperatura dell’aria vicino al dissipatore di calore.
     
3. Movimento delle particelle
   • Le particelle dell’aria, ora più calde e con maggiore energia cinetica, iniziano a muoversi più rapidamente e si allontanano dalla superficie del dissipatore di calore.
   • Poiché le particelle dell’aria più calde sono meno dense di quelle più fredde, esse tendono a salire verso l’alto, creando una corrente ascendente di aria calda.
     
4. Cedimento di energia
   • Mentre le particelle dell’aria più calde si spostano verso l’alto, entrano in contatto con le particelle d’aria più fredde nell’ambiente circostante.
   • Durante questo contatto, le particelle più calde cedono parte della loro energia termica alle particelle più fredde. Questo trasferimento di calore fa sì che l’aria circostante si riscaldi.
   • Le particelle d’aria fredde, ora diventate più calde, iniziano anch’esse a salire, creando un ciclo di convezione in cui l’aria calda sale verso l’alto, mentre l’aria più fredda scende verso il basso.

Questo processo di convezione continua finché la differenza di temperatura tra il dissipatore di calore e l’ambiente circostante persiste. In definitiva, la convezione termica è un meccanismo efficace per dissipare il calore da un corpo solido come un dissipatore di calore della CPU nell’aria circostante, contribuendo a mantenere la temperatura della CPU a livelli sicuri per il funzionamento del computer.

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