Вт м к как расшифровка

В одной из статей на этом сайте речь уже шла о том, как нужно наносить термопасту на процессор, чтобы добиться максимальной эффективности отвода тепла. Но охлаждение процессора зависит не только от правильности использования термопасты, но и от ее качества.

В статье читатель найдет информацию о том, какие свойства термопасты нужно учитывать при ее выборе, а также о влиянии каждого из этих свойств на конечный результат.

Сразу хочу обратить внимание на то, что термопасту лучше всего оценивать по результатам, полученным в процессе ее практического применения. В Интернете есть много независимых рейтингов, формируемых на основе тестирования разных марок термопаст.

Однако, если в упомянутых рейтингах интересующая Вас марка отсутствует, оценить степень ее эффективности можно путем изучения характеристик, которые обычно указываются на ее упаковке или на официальном сайте производителя. При этом, наиболее важными среди них являются:

1. Теплопроводность

Теплопроводность — способность вещества передавать тепловую энергию от более нагретых его частиц к менее нагретым. Это, пожалуй, наиболее важная характеристика термопасты (чем она выше, тем лучше).

Коэффициент теплопроводности (англ. — Thermal Conductivity) обозначается значком λ , измеряется в Вт/м*К и представляет собой количество теплоты, проходящей в течение единицы времени через единицу вещества. Этот показатель можно найти на сайте производителей термопаст, а в некоторых случаях — на их упаковке (см. изображение).

Коэффициент теплопроводности самой дешевой термопасты (КПТ-8) составляет около 0,8 Вт/м*К. Среди термопаст начального уровня отличным считается коэффициент 1,5 — 2 Вт/м*К. В большинстве случаев, этого полностью достаточно для процессоров домашних компьютеров, в том числе и игровых.

Для высокопроизводительных же процессоров с высоким TDP целесообразно приобрести термопасту более продвинутого уровня. Ее стоимость обычно на порядок выше, а теплопроводность может превышать 5 Вт/м*К и даже больше.

Ну а коэффициент теплопроводности наиболее эффективных из известных сегодня решений может достигать 80 Вт/м*К. Но обычные компьютерные магазины такими пастами не торгуют, поскольку они очень дорогие, требуют аккуратного обращения да и в обычных компьютерах они нужны не больше, чем ракетный двигатель в "Запорожце".

2. Вязкость (консистенция)

Термопаста не должна быть слишком густой или слишком жидкой. Оптимальной считается вязкость в пределах 160 — 450 Па*с . Этот показатель не часто отображается на сайтах производителей термопаст, и уж тем более на их упаковках.

Если показатель вязкости конкретной термопасты не удается найти, его можно оценить "на ощупь". По консистенции термопаста должна быть чуть более густой, чем крем для рук или зубная паста.

Почему консистенция должна быть именно такой? Теплопроводность термопасты до 50 раз выше теплопроводности воздуха. Однако, она в несколько десятков раз ниже, чем теплопроводность металла, из которого изготовлен радиатор системы охлаждения. Поэтому термопасту нужно наносить так, чтобы она максимально заполнила микротрещины на поверхности процессора и радиатора, вытеснив оттуда воздух. Но ее слой должен быть минимально для этого необходимым, то есть, он не должен при этом ухудшать плотность прилегания радиатора к процессору и не увеличивать расстояние между ними.

Чем гуще термопаста, тем тяжелее достичь указанного эффекта. Но если термопаста будет слишком жидкой, в процессе эксплуатации она может вытечь под собственным весом (при нагреве ее текучесть дополнительно увеличивается).

На практике, недорогая термопаста с оптимальной вязкостью может оказаться более эффективной, чем слишком густая паста с более высокой теплопроводностью.

Кроме теплопроводности и вязкости, важными являются и некоторые другие свойства. Однако, почти у всех термопаст, доступных сегодня в продаже, они находятся в допустимых пределах и поэтому на них можно не обращать особого внимания. Речь идет о таких характеристиках как:

• термостойкость — способность термопасты сохранять свои основные свойства независимо от температуры;

• диапазон рабочих температур;

Но если Вам вдруг вздумается воспользоваться вместо термопасты каким-нибудь другим веществом, обязательно учитывайте эти его характеристики.

Так, некоторые аматоры, занимающиеся разгоном, вместо обычной термопасты используют смеси на основе мягкого металла индия. Теплопроводность индия высокая (больше 80 Вт/м*К), но, как и все металлы, он является еще и прекрасным электрическим проводником. Если его частичка случайно попадет на материнскую или другую плату компьютера, случится короткое замыкание со всеми вытекающими из этого последствиями. Кроме того, пасты на основе индия могут иметь высокую химическую активность или даже быть токсичными.

Что такое коэффициент теплопроводности ?

Упоминания в технической документации, на форумах и т.п. о &lambda, Вт/мК (Ватт/мК), затрудняет Наше понимание, что и как это работает.
Попробую коротко и на примере объяснить, что же такое коэффициент теплопроводности.

В чистом виде теплопроводность наблюдается только в сплошных твердых телах.

Теплота передается непосредственно через материал или от одного материала другому при их соприкосновении (см. рис.). Высокой теплопроводностью обладают плотные материалы — металл, железобетон, мрамор. Воздух имеет низкую теплопроводность. Поэтому через материалы с большим количеством замкнутых пор, заполненных воздухом, плохо передается теплота и они могут использоваться как тепло-конструкционный материал (например – газобетон). Высокая теплопроводность не значит, что материал теплый, а наоборот ! Высокая теплопередача объясняется быстрым теплообменом с другими материалами или окружающей средой. Вот почему в панельных домах (железобетон) летом очень жарко, а зимой холодно.

Для обозначения коэффициента теплопроводности используют символ &lambda (лямбда), единица измерения Вт/мК.

Рис. Теплопередача через газобетонную стену теплопроводностью: 1 — газобетонные блоки; 2 — штукатурка.

Перевести единицы: ватт на метр на кельвин [Вт/(м·К)] ватт на сантиметр на градус Цельсия [Вт/(см·°C)]

Углы в архитектуре и искусстве

Общие сведения

Теплопроводность — свойство тел перераспределять тепло от более нагретых частей к менее нагретым. Это свойство не зависит от размера тела, но зависит от температуры. Чем выше теплопроводность вещества, тем лучше через него передается тепло. Например, у шерсти более низкая теплопроводность, чем у металла, поэтому если ребенок потрогает языком зимой свою рукавичку, то с ним ничего не случится. Если же он решит попробовать на вкус металлическую дверную ручку, то влага на его языке заледенеет, и язык примерзнет.

У теплопроводности много применений в технике и повседневной жизни. Именно благодаря ей возможно регулировать температуру тела людей и животных, готовить пищу, и обеспечивать комфорт в доме, даже если на улице непогода.

Применение теплопроводности

Теплопроводность на кухне

Теплопроводность и ее регулировка важны в процессе приготовления пищи. Часто во время тепловой обработки продукта необходимо поддерживать высокую температуру, поэтому на кухне используют металлы, так их теплопроводность и прочность выше, чем у другимх материалов. Из металла делают кастрюли, сковородки, противни, и другую посуду. Когда они соприкасаются с источником тепла, это тепло легко передается еде. Иногда бывает необходимо уменьшить теплопроводность — в этом случае используют кастрюли из материалов с более низкой теплопроводностью, или готовят способами, при которых еде передается меньшее количество тепла. Приготовление блюд на водяной бане — один из примеров уменьшения теплопроводности. Обычно в кастрюлю на огне наливают в воду, в которую ставят вторую кастрюлю с едой. Температура здесь регулируется благодаря более низкой теплопроводности воды и вследствие того, что температура нагревания внутренней кастрюли не превышает температуры кипения воды, то есть 100° C (212° F). Такой способ часто применяют с продуктами, которые легко пригорают или которые нельзя кипятить, например шоколад.

Металлы, которые очень хорошо проводят тепло — медь и алюминий. Медь более теплопроводна, но и стоит дороже. Из обоих металлов делают кастрюли, но некоторая еда, особенно кислая, реагирует с этими металлами, и у еды появляется металлический привкус. За такими кастрюлями, особенно за медными, необходим тщательный уход, поэтому на кухне чаще используют более дешевые и удобные в обращении и уходе кастрюли из нержавеющей стали.

Потребности в теплопроводности зависят от способа приготовления пищи и от вкуса и консистенции, которой хочет добиться повар. Например, при варке обычно нужна более низкая теплопроводность, чем при жарке. Теплопроводность регулируют, выбирая разную посуду, а также используя продукты с большим или меньшим содержанием жидкости. Например, количество масла на дне кастрюли или сковородки влияет на теплопроводность, так же, как и общее количество жидкости в продукте.

Для посуды, предназначенной для приготовления пищи, не всегда используют материалы с высокой теплопроводностью. В духовом шкафу, например, часто используют керамическую посуду, теплопроводность которой намного ниже, чем у металлической посуды. Их самое главное преимущество — способность держать температуру.

Хороший пример использования материалов с высокой теплопроводностью на кухне — плита. Например, конфорки электроплиты сделаны из металла, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от раскаленной спирали нагревательного элемента к кастрюле или сковородке.

Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью.

Материалы с невысокой теплопроводностью также используют для поддержания температуры еды неизменной. Так, например, чтобы утренний кофе или суп, который берут в путешествие или на обед на работу, оставался горячим, его наливают в термос, чашку или банку с хорошей теплоизоляцией. Чаще всего в них еда остается горячей (или холодной) благодаря тому, что между их стенками находится материал, плохо проводящий тепло. Это может быть пенопласт или воздух, который находится в закрытом пространстве между стенками сосуда. Он не дает теплу перейти в окружающую среду, еде — остыть, а рукам — получить ожог. Пенопласт используют также для стаканчиков и контейнеров для еды навынос. В вакуумном сосуде Дьюара (известном как «термос», по названию торговой марки) между наружной и внутренней стенкой почти нет воздуха — это еще больше уменьшает теплопроводность.

Теплопроводность для тепла

Мы используем материалы с низкой теплопроводностью для поддержания постоянной температуры тела. Примеры таких материалов — шерсть, пух, и синтетическая шерсть. Кожа животных покрыта мехом, а птиц — пухом с низкой теплопроводностью, и мы заимствуем эти материалы у животных или создаем похожие на них синтетические ткани, и делаем из них одежду и обувь, которые защищают нас от холода. Кроме этого мы делаем одеяла, так как спать под ними удобнее, чем в одежде. К тому же, температура тела во время сна падает, и нам нужна дополнительная теплоизоляция. Иногда одеяла бывает недостаточно, так как оно не прикреплено к простыням, и через щели, которые образуются, когда мы переворачиваемся во сне, может выйти тепло и просочиться холодный воздух.

Воздух имеет низкую теплопроводность, но проблема с холодным воздухом в том, что обычно он может свободно двигаться в любом направлении. Он вытесняет теплый воздух вокруг нас, и нам становится холодно. Если движение воздуха ограничить, например, заключив его между внешней и внутренней стенками сосуда, то он обеспечивает хорошую термоизоляцию. Животные используют воздух, чтобы улучшить теплоизоляцию своего тела. Например, птицы сидят нахохлившись в холодную погоду, чтобы добавить слой воздуха внутри оперения. Этот воздух почти не движется, поэтому хорошо изолирует от холода. У нас тоже сохранился этот механизм — если нам холодно, то у нас возникает «гусиная кожа». Если бы в процессе эволюции мы не потеряли свою шерсть, то такое «нахохливание» помогало бы нам согреться.

У снега и льда тоже низкая теплопроводность, поэтому люди, животные и растения используют их для теплоизоляции. В свежем не утрамбованном снеге внутри находится воздух, что еще больше уменьшает его теплопроводность, особенно потому, что теплопроводность воздуха ниже теплопроводности снега. Благодаря этим свойствам, ледяной и снежный покров защищает растения от замерзания. Животные роют ямки и целые пещеры для зимовья в снегу. Путешественники, переходящие через заснеженные районы, иногда роют подобные пещеры, чтобы в них переночевать. С древнейших времен люди строили убежища изо льда, а сейчас создают целые развлекательные центры и гостиницы. В них часто горит огонь, и люди спят в мехах и синтетических спальных мешках. Постояльцы рассказывают, что всю ночь им было очень тепло и уютно, хотя не рекомендуют вставать среди ночи в туалет. Благодаря низкой теплопроводности льда из него иногда делают подсвечники, и в Интернете можно найти множество мастер-классов по их изготовлению.

Поддержание температуры тела людей и животных

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности в организме людей и животных необходимо поддерживать определенную температуру в очень узких пределах. У крови и других жидкостей, а также у тканей разная теплопроводность и ее можно регулировать в зависимости от потребностей и окружающей температуры. Так, например, организм может изменить количество крови на участке тела или во всем организме с помощью расширения или сужения сосудов. Наше тело также может сгущать и разжижать кровь. При этом теплопроводность крови, а, следовательно, и части тела, где эта кровь течет, изменяется.

Другие применения

Многие любят отдыхать в саунах или банях, но сидеть там на скамейках из материала с высокой теплопроводностью — было бы невозможно. Требуется много времени, чтобы сравнять температуру таких материалов с температурой тела, поэтому вместо них используют материалы с низкой теплопроводностью, например дерево, верхние слои которого намного быстрее принимают температуру тела. Так как в сауне температура поднимается достаточно высоко, люди часто надевают на голову шапочки из шерсти или войлока, чтобы защитить голову от жары. В турецких банях хамамах температура намного ниже, поэтому там для скамеек используют материал с более высокой теплопроводностью — камень.

Некоторые места для купания, например горячие источники онсэн в Японии — на улице. Тело человека хорошо изолировано жиром, у которого низкая теплопроводность, поэтому люди могут расслабиться и насладиться горячей ванной даже если на улице — мороз. Люди — не единственные существа, оценившие по достоинству эту особенность организма. Макаки тоже очень любят купаться в горячих источниках зимой.