#054 - Heat Pipe

                       Índice do Blog

 O Heat Pipe é uma forma genial de transferir calor de forma rápida de um local para outro.


Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

O grande mérito dele é ser centenas de vezes mais condutor de calor que o cobre.
É muito usado em notebooks e desktops, agora também em smartfones, para controlar o calor gerado pelos circuitos integrados.



Como ele faz isso de forma rápida?

Usando um líquido em seu interior.

Mas, como o líquido circula dentro de um espaço tão pequeno e até vencendo a gravidade?

Usando um fenômeno chamado capilaridade.

O que é capilaridade?

É um fenômeno que ocorre quando colocamos um líquido entre superfícies muito próximas.
Um líquido, nessas condições, tende a migrar pelas paredes vencendo a força da gravidade.
Podemos observar esse fenômeno, colocando a ponta de uma fita de papel toalha na água.
A água sobe pela fita.



Como o líquido retira o calor do ponto mais quente e leva para o ponto mais frio? 

Mudando de estado físico, ou seja, de líquido para gasoso e vice-versa. 
A mudança de estado é capaz de retirar grandes quantidades de calor usando pequenos volumes de líquido.

Dentro do Heat Pipe existem duas zonas distintas.
Uma região porosa, onde temos a capilaridade, pode ser uma esponja ou uma malha de cobre ou algo similar.
E uma região oca onde o vapor pode circular. 
Aliás, o Heat Pipe, apesar do nome, pode ter vários formatos.

Assim, o líquido evapora na região mais quente e migra pelo espaço oco até a região mais fria e perde calor voltando a ser líquido.
Em seguida, por capilaridade, volta para a região mais quente refazendo o ciclo.


Então, para mudar de estado, o ponto de ebulição do líquido usado deve estar logo abaixo das temperaturas típicas da região quente, ou seja, do componente que desejamos manter a temperatura sob controle, certo? Que líquidos são esses?

São usadas várias substâncias, os fabricantes guardam suas fórmulas a sete chaves.
Mas, tipicamente para uso em PCs, podem ser usados o etanol, metanol, amônia, água ou a mistura dessas substâncias.

Lembrando que o uso dos Heat Pipes não se limitam apenas aos PCs, eles podem ser usados em outras áreas até mesmo em temperaturas muito mais altas.



Como é possível, por exemplo, usar a água que tem ponto de ebulição em 100°C num sistema que deve controlar a temperatura na faixa dos 60°C?

Basta mudar a pressão interna do Heat Pipe, a água ferve a 100°C na pressão de uma atmosfera, mas se baixarmos a pressão interna o ponto de ebulição será menor.

Assim, também podemos usar a amônia que entra em ebulição numa temperatura muito mais baixa do que 0°C.
Nesse caso, aumentamos a pressão interna e a amônia passará a ferver num valor mais alto.

Como podemos testar uma Heat Pipe ?

Basta colocar uma extremidade dentro de água gelada, a outra ponta deve esfriar rapidamente.



O Heat Pipe é ou não é uma invenção genial?

Veja também:

Comparativo de Interfaces Térmicas
https://potassio-40.blogspot.com/2019/01/comparativo-de-interfaces-termicas.html

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

#042 - Radioatividade do filamento da Magnétron #1

#037 - A radioatividade do Granito

#034 - Índice do Blog

#023 - Joule Thief

#038 - Chumbo na fumaça

#046 - Kit de Química da John Adams

#052 - Impressora Jato de Tinta