CONCETTI DI TERMODINAMICA

GLOSSARIO DEI TERMINI.

Temperatura Ambiente Temperatura dell'aria ambiente, o dello spazio circostante il sistema termodinamico.

Coefficient of Performance (COP) Il COP rappresenta la misurazione dell'efficienza della cella di Peltier. Matematicamente, il COP è il calore totale trasferito attraverso la cella diviso la potenza assorbita dalla cella.

Supeficie fredda della cella di Peltier. Nel nostro caso, la superficie fredda è direttamente a contatto con il coldplate in rame. Ovviamente, essa trasmette il calore dell'oggetto da raffreddare alla superficie calda della Peltier.

Superficie calda della cella di Peltier. A contatto direttamente con il sistema di raffreddamento (dissipatore, sistema a liquido), rappresenta la parte calda della cella di Peltier.

Conduzione termica. La conduzione è un processo mediante il quale il calore fluisce da una regione a temperatura maggiore verso una regione a temperatura minore attraverso un solo mezzo. Nella conduzione l'energia si trasmette per contatto diretto tra le molecole senza che si spostino sensibilmente. Secondo la teoria cinetica, la temperatura di un elemento materiale è proporzionale all'energia cinetica media delle sue molecole e l'energia posseduta da un elemento materiale in virtù della velocità e della posizione relativa delle molecole si chiama energia interna. Per cui quanto più velocemente si muovono le molecole tanto maggiori sono la temperatura e l'energia interna di un elemento di materia. La conduzione è il solo meccanismo secondo cui il calore può propagarsi nei solidi opachi. Il meccanismo funziona così: Quando le molecole di una regione acquistano un'energia cinetica media maggiore delle molecole di una regione adiacente, come indicato da una differenza di temperatura, le molecole aventi maggiore energia cedono parte di questa alle molecole della regione a temperatura minore. Lo scambio di energia può avvenire per urto elastico (nei fluidi) o per la diffusione degli elettroni più veloci (nei metalli). Indipendetemente dal meccanismo l'effetto rilevabile è un livellamento della temperatura.

Convezione termica. La trasmissione del calore avviene per convezione quando al meccanismo proprio della conduzione, a livello molecolare, si sovrappone un trasporto di energia interna da un punto all'altro del sistema, dovuto al fatto che gli elementi del fluido sono dotati di un moto relativo l'uno rispetto all'altro.

Irraggiamento. L'esperienza mostra che un sistema che si trova ad una certa temperatura ed è circondato dal vuoto, lasciato a se stesso tende a raffreddarsi. Poichè in tali condizioni è impossibile lo scambio termico per conduzione e per convezione è necessario pensare che esista un terzo modo di trasmissione del calore, che prende il nome di irraggiamento, ed è spiegato dalla teoria ondulatoria elettromagnetica e dalla teoria dei quanti. La teoria delle onde viene utilizzata in molti campi della fisica per interpretare tutti i fenomeni che si propagano nello spazio trasportando energia da un punto all'altro. Un esempio per tutti è costituito dalle onde luminose e termiche che partono dal Sole e raggiungono la Terra apportandovi una potenza di picco di circa 1Kw/m al quadrato. La propagazione delle onde avviene a causa di una sorgente che crea una perturbazione oscillatoria locale (perturbazione) che viene trasmessa ai punti adiacenti ed in questi lo squilibrio provoca una ulteriore oscillazione, quindi poichè il processo si rigenera in ogni punto si ottiene lo spostamento della perturbazione nello spazio.

Aria umida e condensazione. Nelle condizioni più comuni, l'aria secca è miscelata con vapore acqueo e per questo motivo è denominata aria umida. La massa unitaria d'aria può contenere una certa quantità di acqua sotto forma di vapore. Tale capacità è rappresentata dal titolo (Kg di vapore in un Kg di aria secca) ed ha un valore massimo (saturazione) che è funzione crescente della temperatura dell'aria. Ciò significa che un abbassamento opportuno della temperatura porta l'aria umida in uno stato instabile, nel quale vi è eccesso di vapore. Il nuovo equilibrio si raggiunge tramite la condensazione, cioè il passaggio dalla fase gassosa alla fase liquida, della massa del vapore che eccede il limite che corrisponde alla nuova temperatura. Questo fenomeno si verifica a contatto con le superfici "fredde", cioè quelle che hanno una temperatura minore della temperatura di rugiada, valore che si ricava dal diagramma di Mollier.

Definire la temperatura in gradi Celsius. La scala Celsius si rifà teoricamente alla scala del termometro a gas perfetto. Il suo 0 è tale che la temperatura Celsius del punto triplo dell'acqua vale 0,01 °C. t(°C) = t(K) - 273.15

La conducibilità termica di un materiale è influenzata dalla sua densità? Si, una maggiore densità, significa una maggiore conducibilità termica.

Dissipatore (heat sink). Il dissipatore, è utilizzato per smaltire il calore prodotto dalla cpu o comunque da una sorgente di calore. Quanto efficiente è l'heatsink? Ciò dipende dalla resistenza termica, data dalla relazione (Ts-Ta)/Q, ove Ts è la temperatura raggiunta dal dissipatore, Ta è la temperatura ambiente e Q è il calore fornito al dissipatore. E' ovvio che un materiale con una maggiore conducibilità termica ha una minore resistenza termica e quindi una maggiore efficienza.

Pasta termo-conduttiva. La pasta termo-conduttiva, è utilizzata per migliorare il contatto e il trasferimento di calore tra due superfici. La sua efficienza è generalmente espressa in W/m * °K (conducibilità termica). Le paste migliori sono quelle con una percentuale di contenuto a base di argento. Nel caso specifico di dissipatore e superficie superiore del core del processore, le due superfici presentano delle irregolarità, non sono perfettamente piane, e la conducibilità elettrica ne è compromessa. Per risolvere tale situazione, la pasta è utilizzata per "riempire" le regolarità e omogenizzare le superfici, affinchè il contatto avvenga nel modo migliore.

Liquid cooling o sistema di raffreddamento a liquido. I sistemi di raffreddamento a liquido, come è noto sono più efficienti dei sistemi di raffreddamento a convezione naturale o a conduzione forzata. La loro capacità refrigerante si accompagna benissimo all'utilizzo di una cella di Peltier, infatti la parete calda potrebbe essere raffreddata adeguatamente da un sistema a liquido.

CFM Cubic Feet per minute. E' la misurazione del flusso d'aria. Per ricavare il corrispondente valore in metri cubi / h moltiplicate il valore in CFM per 0,027/0,017 è otterrete la conversione.

Cos'è una sorgente termica? Una sorgente termica è un corpo capace di cedere una quantità di calore, cioè di formare un flusso di energia calorifica verso un altro corpo posto a contatto, senza subire variazioni di temperatura.

Definizione di temperatura. Vedremo che non esiste una misura diretta di temperatura, ma ciò che noi chiamiamo temperatura è in realtà ciò che risulta dalla misura di una grandezza fisica facilmente misurabile come la lunghezza della colonnina di mercurio, stabilita per definizione una correlazione fra il parametro che si misura (lunghezza della colonnina di mercurio) e ciò che si vuole chiamare temperatura.

Il calore. E' un concetto diverso dalla temperatura, è un modo di trasferire energia là dove esistano differenti temperature tra i corpi. Di concetto di calore si parla quando c'è un flusso di energia.

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Sito:www.megaoverclock.it

Temperatura Ambiente	Temperatura dell'aria ambiente, o dello spazio circostante il sistema termodinamico.
Coefficient of Performance (COP)	Il COP rappresenta la misurazione dell'efficienza della cella di Peltier. Matematicamente, il COP è il calore totale trasferito attraverso la cella diviso la potenza assorbita dalla cella.
Supeficie fredda della cella di Peltier.	Nel nostro caso, la superficie fredda è direttamente a contatto con il coldplate in rame. Ovviamente, essa trasmette il calore dell'oggetto da raffreddare alla superficie calda della Peltier.
Superficie calda della cella di Peltier.	A contatto direttamente con il sistema di raffreddamento (dissipatore, sistema a liquido), rappresenta la parte calda della cella di Peltier.
Conduzione termica.	La conduzione è un processo mediante il quale il calore fluisce da una regione a temperatura maggiore verso una regione a temperatura minore attraverso un solo mezzo. Nella conduzione l'energia si trasmette per contatto diretto tra le molecole senza che si spostino sensibilmente. Secondo la teoria cinetica, la temperatura di un elemento materiale è proporzionale all'energia cinetica media delle sue molecole e l'energia posseduta da un elemento materiale in virtù della velocità e della posizione relativa delle molecole si chiama energia interna. Per cui quanto più velocemente si muovono le molecole tanto maggiori sono la temperatura e l'energia interna di un elemento di materia. La conduzione è il solo meccanismo secondo cui il calore può propagarsi nei solidi opachi. Il meccanismo funziona così: Quando le molecole di una regione acquistano un'energia cinetica media maggiore delle molecole di una regione adiacente, come indicato da una differenza di temperatura, le molecole aventi maggiore energia cedono parte di questa alle molecole della regione a temperatura minore. Lo scambio di energia può avvenire per urto elastico (nei fluidi) o per la diffusione degli elettroni più veloci (nei metalli). Indipendetemente dal meccanismo l'effetto rilevabile è un livellamento della temperatura.
Convezione termica.	La trasmissione del calore avviene per convezione quando al meccanismo proprio della conduzione, a livello molecolare, si sovrappone un trasporto di energia interna da un punto all'altro del sistema, dovuto al fatto che gli elementi del fluido sono dotati di un moto relativo l'uno rispetto all'altro.
Irraggiamento.	L'esperienza mostra che un sistema che si trova ad una certa temperatura ed è circondato dal vuoto, lasciato a se stesso tende a raffreddarsi. Poichè in tali condizioni è impossibile lo scambio termico per conduzione e per convezione è necessario pensare che esista un terzo modo di trasmissione del calore, che prende il nome di irraggiamento, ed è spiegato dalla teoria ondulatoria elettromagnetica e dalla teoria dei quanti. La teoria delle onde viene utilizzata in molti campi della fisica per interpretare tutti i fenomeni che si propagano nello spazio trasportando energia da un punto all'altro. Un esempio per tutti è costituito dalle onde luminose e termiche che partono dal Sole e raggiungono la Terra apportandovi una potenza di picco di circa 1Kw/m al quadrato. La propagazione delle onde avviene a causa di una sorgente che crea una perturbazione oscillatoria locale (perturbazione) che viene trasmessa ai punti adiacenti ed in questi lo squilibrio provoca una ulteriore oscillazione, quindi poichè il processo si rigenera in ogni punto si ottiene lo spostamento della perturbazione nello spazio.
Aria umida e condensazione.	Nelle condizioni più comuni, l'aria secca è miscelata con vapore acqueo e per questo motivo è denominata aria umida. La massa unitaria d'aria può contenere una certa quantità di acqua sotto forma di vapore. Tale capacità è rappresentata dal titolo (Kg di vapore in un Kg di aria secca) ed ha un valore massimo (saturazione) che è funzione crescente della temperatura dell'aria. Ciò significa che un abbassamento opportuno della temperatura porta l'aria umida in uno stato instabile, nel quale vi è eccesso di vapore. Il nuovo equilibrio si raggiunge tramite la condensazione, cioè il passaggio dalla fase gassosa alla fase liquida, della massa del vapore che eccede il limite che corrisponde alla nuova temperatura. Questo fenomeno si verifica a contatto con le superfici "fredde", cioè quelle che hanno una temperatura minore della temperatura di rugiada, valore che si ricava dal diagramma di Mollier.
Definire la temperatura in gradi Celsius.	La scala Celsius si rifà teoricamente alla scala del termometro a gas perfetto. Il suo 0 è tale che la temperatura Celsius del punto triplo dell'acqua vale 0,01 °C. t(°C) = t(K) - 273.15
La conducibilità termica di un materiale è influenzata dalla sua densità?	Si, una maggiore densità, significa una maggiore conducibilità termica.
Dissipatore (heat sink).	Il dissipatore, è utilizzato per smaltire il calore prodotto dalla cpu o comunque da una sorgente di calore. Quanto efficiente è l'heatsink? Ciò dipende dalla resistenza termica, data dalla relazione (Ts-Ta)/Q, ove Ts è la temperatura raggiunta dal dissipatore, Ta è la temperatura ambiente e Q è il calore fornito al dissipatore. E' ovvio che un materiale con una maggiore conducibilità termica ha una minore resistenza termica e quindi una maggiore efficienza.
Pasta termo-conduttiva.	La pasta termo-conduttiva, è utilizzata per migliorare il contatto e il trasferimento di calore tra due superfici. La sua efficienza è generalmente espressa in W/m * °K (conducibilità termica). Le paste migliori sono quelle con una percentuale di contenuto a base di argento. Nel caso specifico di dissipatore e superficie superiore del core del processore, le due superfici presentano delle irregolarità, non sono perfettamente piane, e la conducibilità elettrica ne è compromessa. Per risolvere tale situazione, la pasta è utilizzata per "riempire" le regolarità e omogenizzare le superfici, affinchè il contatto avvenga nel modo migliore.
Liquid cooling o sistema di raffreddamento a liquido.	I sistemi di raffreddamento a liquido, come è noto sono più efficienti dei sistemi di raffreddamento a convezione naturale o a conduzione forzata. La loro capacità refrigerante si accompagna benissimo all'utilizzo di una cella di Peltier, infatti la parete calda potrebbe essere raffreddata adeguatamente da un sistema a liquido.
CFM	Cubic Feet per minute. E' la misurazione del flusso d'aria. Per ricavare il corrispondente valore in metri cubi / h moltiplicate il valore in CFM per 0,027/0,017 è otterrete la conversione.
Cos'è una sorgente termica?	Una sorgente termica è un corpo capace di cedere una quantità di calore, cioè di formare un flusso di energia calorifica verso un altro corpo posto a contatto, senza subire variazioni di temperatura.
Definizione di temperatura.	Vedremo che non esiste una misura diretta di temperatura, ma ciò che noi chiamiamo temperatura è in realtà ciò che risulta dalla misura di una grandezza fisica facilmente misurabile come la lunghezza della colonnina di mercurio, stabilita per definizione una correlazione fra il parametro che si misura (lunghezza della colonnina di mercurio) e ciò che si vuole chiamare temperatura.
Il calore.	E' un concetto diverso dalla temperatura, è un modo di trasferire energia là dove esistano differenti temperature tra i corpi. Di concetto di calore si parla quando c'è un flusso di energia.