Температура процессора: как ее узнать, какой она должна быть и чем опасно ее повышение

Температура Материнской платы

Для материнской платы, а точнее для её чипсета и системы питания процессора, на которых и установлены радиаторы охлаждения, рабочей температурой считается нагрев до 60°C. Это предельно допустимое значение подходит для всех материнских плат, так сказать, Универсальное значение. Если температура Материнской Платы подымается выше 60°C, то стоит проверить систему охлаждения на запылённость, и при необходимости поставить дополнительные вентиляторы (Кулера).

Оптимальная температура для игр

Сегодня приемлемые уровни температуры чуть ниже, чем были когда-то, главным образом благодаря более сложным технологиям производства современных процессоров. Эти уровни отличаются в зависимости от производителя и даже конкретной модели, поэтому указать одно точное значение идеальной температуры для игр попросту невозможно.

Далее мы рассмотрим допустимые температурные диапазоны для различных компонентов.

Диапазон рабочих температур процессора

Задаваясь вопросом о нормальной степени нагрева ЦП, необходимо учитывать его производителя и модель. Так, оборудование AMD в большинстве случаев обладает повышенной температурой работы, и для него этот показатель будет считаться нормальным. В то время как для Intel степень нагрева уже будет чрезмерно высокой и требующей немедленного принятия соответствующих мер. Рассмотрим нормальные режимы работы процессоров от этих двух производителей.

Что такое критическая температура и критическое давление вещества

Критическая температура

Как превратить газ в жидкость? График кипения отвечает на этот вопрос. Превратить газ в жидкость можно, либо уменьшая температуру, либо увеличивая давление.

В XIX веке повышение давления представлялось задачей более легкой, чем понижение температуры. В начале этого столетия великому английскому физику Михаилу Фараде удалось сжать газы до значений упругости паров и таким способом превратить в жидкость много газов (хлор, углекислый газ и др.).

Однако некоторые газы — водород, азот, кислород — никак не поддавались сжижению. Сколько ни увеличивали давление, они не превращались в жидкость. Можно было подумать, что кислород и другие газы не могут быть жидкими. Их причислили к истинным, или постоянным, газам.

На самом же деле неудачи были вызваны непониманием одного важного обстоятельства.

Рассмотрим жидкость и пар, находящиеся в равновесии, и подумаем, что происходит с ними при возрастании температуры кипения и, разумеется, соответствующем возрастании давления. Иначе говоря, представим себе, что точка на графике кипения движется вдоль кривой вверх. Ясно, что жидкость при повышении температуры расширяется и плотность ее падает. Что же касается пара, то увеличение температуры кипения? разумеется, способствует его расширению, но, как мы уже говорили, давление насыщенного пара растет значительно быстрее, чем температура кипения. Поэтому плотность пара не падает, а, наоборот, быстро растет с увеличением температуры кипения.

Поскольку плотность жидкости падает, а плотность пара растет, то, двигаясь «вверх» по кривой кипения, мы неминуемо доберемся до такой точки, в которой плотности жидкости и пара сравняются (рис. 4.3).

В этой замечательной точке,- которая называется критической, кривая кипения обрывается. Так как все различия между газом и жидкостью связаны с разницей в плотности, то в критической точке свойства жидкости и газа становятся одинаковыми. Для каждого вещества существует своя критическая температура и свое критическое давление. Так, для воды критическая точка соответствует температуре 374°С и давлению 218,5 атм.

Если сжимать газ, температура которого ниже критической, то процесс его сжатия изобразится стрелкой, пересекающей кривую кипения (рис. 4.4). Это значит, что в момент достижения давления, равного упругости пара (точка пересечения стрелки с кривой кипения), газ начнет конденсироваться в жидкость. Если бы наш сосуд был прозрачным, то в этот момент мы увидели бы начало образования слоя жидкости на дне сосуда. При неизменном давлении слой жидкости будет расти, пока, наконец, весь газ не превратится в жидкость. Дальнейшее сжатие потребует уже увеличения давления.

Совершенно иначе обстоит дело при сжатии газа, температура которого выше критической. Процесс сжатия опять-таки можно изобразить в виде стрелки, идущей снизу вверх. Но теперь эта стрелка не пересекает кривую кипения. Значит, при сжатии пар не будет конденсироваться, а будет лишь непрерывно уплотняться.

При температуре выше критической невозможно существование жидкости и газа, поделенных границей раздела: При сжатии до любых плотностей под поршнем будет находиться однородное вещество, и трудно сказать, когда его можно назвать газом, а когда — жидкостью.

Наличие критической точки показывает, что между жидким и газообразным состоянием нет принципиального различия. На первый взгляд могло бы показаться, что такого принципиального различия нет только в том случае, когда речь идет о температурах выше критической. Это, однако, не так. Существование- критической точки указывает на возможность превращения жидкости — самой настоящей жидкости, которую можно налить в стакан — в газообразное состояние без всякого подобия кипения.

Такой путь превращения показан на рис. 4.4. Крестиком отмечена заведомая жидкость. Если немного понизить давление (стрелка вниз), она закипит, закипит она и в том случае, если немного повысить температуру (стрелка вправо). Но мы поступим совсем иначе, Сожмем жидкость весьма сильно, до давления выше критического. Точка, изображающая состояние жидкости, пойдет вертикально вверх. Затем подогреем жидкость — этот процесс изобразится горизонтальной линией. Теперь, после того как мы очутились правее Критической температуры, понизим давление до исходного. Если теперь уменьшить температуру, то можно получить самый настоящий пар, который мог быть получен из этой жидкости более простым и коротким путем.

Таким образом, всегда возможно, изменяя давление и температуру в обход критической точки, получить пар путем непрерывного перехода его из жидкости или жидкость из пара. Такой непрерывный переход не требует кипения или конденсации.

Ранние попытки сжижения таких газов, как кислород, азот, водород, потому и были неудачны, что не было известно о существовании критической температуры. У этих газов критические температуры очень низкие: у азота -147°С, у кислорода -119°С, у водорода -240°С, или 33 К. Рекордсменом является гелий, его критическая температура равна 4,3 К. Превратить эти газы в жидкость можно лишь одним’ способом — надо снизить их температуру ниже указанной»

Источник

Сверхкритическое состояние вещества

Мы говорим о «трех состояниях материи» — твердом, жидком и газе. Но есть и другие: может быть, вы знакомы с плазмой? Но слышали ли вы когда-нибудь о сверхкритическом состоянии (не путать со сверхтекучим, который является еще одним)?

Сверхкритическое состояние не встречается в повседневной жизни, но вполне возможно, что в вашем доме есть вещи, в создании которых участвовали сверхкритические жидкости.

Сверхкритическое состояние

Если мы наблюдаем диаграмму фаз тела, мы отмечаем две замечательные точки: тройную точку, которая является точкой давления-температуры, где это тело может существовать как в твердом, жидком и газообразном виде, и критическую точку:

Это критическая точка, которая нас интересует, потому что, если мы ее преодолеем, тело станет сверхкритической жидкостью. Поэтому сверхкритическая жидкость может существовать только при высоких давлениях и высоких температурах.

Чтобы объяснить, что такое сверхкритическая жидкость и как ее получить, давайте проведем мысленный эксперимент.

Представьте себе бутылку, наполовину заполненную водой. В этот момент бутылка наполовину наполнена водой и наполовину воздухом. Для нашего эксперимента мы должны начать с вытеснения воздуха: для этого мы подключаем бутылку к вакуумному насосу, который будет вытеснять этот воздух.

Предположим, что бутылка не деформируется: в итоге мы получаем бутылку, содержащую 50% воды и 50% вакуума над ней. За исключением того, что при падении давления вода начнет кипеть, а газированная вода (вода в виде газа, а не газированная вода и с пузырьками) заполнит пустоту. На данный момент бутылка содержит только воду в жидком и газообразном состоянии.

Помните, что в газе молекулы свободны и удалены друг от друга. В жидкости молекулы всегда свободны, но расположены близко друг к другу:

Теперь нагреем бутылку.

Под действием температуры часть жидкости испарится и превратится в газ. Поскольку теперь газа больше, молекулы меньше разнесены : давление растет. Плотность газа, кстати, тоже увеличивается.
В то же время, температура будет расширять жидкость: молекулы в жидкости станут более возбужденными и займут больше места в целом:

Если мы нагреем достаточно, увеличивающаяся плотность газа присоединится к уменьшающейся плотности жидкости: газ и жидкость тогда получат одинаковую плотность! Именно тогда происходит волшебство: две фазы смешиваются, и мы получаем единую жидкость без границы раздела между газом и жидкостью! Эта жидкость называется сверхкритической:

Когда газ и жидкость были разделены, сила тяжести удерживала жидкую фазу ниже, а газовую — вверх. Если две фазы имеют одинаковую плотность, граница раздела исчезает. Нет больше жидкости, нет больше газа: тогда все будет только сверхкритической жидкостью.

Чтобы получить сверхкритическую жидкость при нагревании закрытой бутылки, в бутылке должно быть достаточно жидкости. В противном случае вся жидкость превращается в газ, прежде чем она достигнет критической точки, и у нас будет просто горячий газ. При критической температуре должна быть не испаренная жидкость. Переход от ситуации жидкость + газ к сверхкритической фазе происходит очень быстро, даже внезапно: в течение одного мгновения две фазы исчезают в пользу одной, проходя через короткий момент, когда две фазы сливаются из-за переноса молекул из одной фазы в другую.

При понижении давления и температуры часть жидкости сжимается и снова становится жидкостью. Жидкость упадет на дно бутылки, и мы снова увидим две отдельные фазы.

Эта сверхкритическая фаза может соответствовать чрезвычайно сжатому газу или сверхрелаксированной жидкости, но она все же имеет определенные свойства, которые отличают ее от одного, как от другого.

Свойства сверхкритической жидкости

Сверхкритические жидкости имеют промежуточную плотность между жидкостью и газом. Как далее видно из фазовых диаграмм, они расположены при высоких температурах и давлениях. Для воды, например, необходимо повысить давление до 218 бар и 374 °C! Следовательно, вода в сверхкритическом состоянии встречается не в повседневной жизни.

Вода в сверхкритическом состоянии используется для очистки или дезинтеграции различных отходов: молекулам воды удается полностью разрушить органическое вещество на более мелкие и гораздо менее токсичные молекулы.

Сверхкритические жидкости обычно также имеют более низкие коэффициенты вязкости: их поток менее подвержен механическим потерям. Некоторые концепции электрических генераторов, в том числе ядерных, предусматривают использование сверхкритической воды для вращения турбин реакторов или в качестве теплоносителя, что позволяет значительно повысить энергоэффективность.

Сверхкритический углекислый газ также имеет применение в промышленности. Его гораздо легче получить, чем воду, потому что достаточно всего 74 бара и 31 °C. В дополнение к (сухой) чистке, как и в случае с водой, и ее стерилизующим свойствам, он используется в качестве растворителя, как выгодная замена обычным органическим растворителям. Сверхкритический CO2 остается простым газообразным CO2, как только давление снижается, и он испаряется, не оставляя никаких следов.

Типичный пример — извлечение кофеина из кофе для производства кофе без кофеина. Традиционный метод использовал органические растворители, следы которых могли оставаться в готовом продукте, что не было идеальным. То же замечание в отношении экстракции ароматов и эссенций или других молекул растений в парфюмерии или фармацевтике.

И наоборот, пигменты также можно предварительно разбавить в сверхкритическом CO2 с целью, например, окрашивания текстиля: эта технология обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что требуется гораздо меньше воды и опасных продуктов в секторе, который в остальном особенно загрязняет окружающую среду и требует воды.

Последним примером сверхкритической жидкости, которую мы обычно видим в классах или музеях, является сверхкритический гексафторид серы. Он используется для демонстраций «широкой публики», потому что его очень просто получить: «только» 38 бар и 46°C.

Источник

Что такое критическая температура и критическое давление вещества

Главное меню

Судовые двигатели

Критические давление, температура и объем для углеводородов

Максимальная температура, при которой система вещества: жидкость — пар еще находится в равновесии, называется критиче­ской. Этому же состоянию вещества соответствуют критические давление и объем. При критическом состоянии различие между жидкой и газообразной фазами вещества исчезает. Выше крити­ческой температуры газ не может быть обращен в жидкость.

На рис. 36 представлена типичная фазовая диаграмма много­компонентной смеси углеводородов.

Зоны, ограниченные линиями АС и АВ, отвечают ретроградной конденсации. Состояние вещества, при котором средняя кинетиче­ская энергия молекул становится близкой по величине потенциальной энергии притяжения молекул, характеризуется критической температурой. Выше этой температуры существование жидкой фазы невозможно, поскольку газ не может быть обращен в жид­кость. Вещество, находящееся в критическом состоянии, подчи­няется физическим закономерностям, отличающимся от законо­мерностей для жидкой и газообразной фаз того же ве­щества. Знание параметров вещества, находящегося в критическом состоянии, необходимо при его использо­вании в качестве теплоноси­теля или охлаждающего агента.

С отклонением не более 3—4% критическую темпе­ратуру индивидуальных ор­ганических соединений мож­но вычислить по формуле Лидерсена:

где Т с — критическая темпе­ратура, °К; Т b — нормальная температура кипения веще­ства, °К; ? — постоянная, различная для соединений. ? вычисляется суммированием атом­ных и структурных инкрементов согласно формуле:

? ?T определяется сложением величин, приведенных в табл. 33.

Для углеводородов, кипящих в области близких температур, критические температуры цикланов выше на 25 °С, а производных бензола выше на 40°С критической температуры алканов. Алканы изостроения характеризуются более низким значением крити­ческой температуры, чем алканы нормального строения. В зави­симости от строения изоалканов различия в критической темпера­туре могут достигать 5—10 °С.

Критические параметры для смесей углеводородов не могут быть удовлетворительно подсчитаны по формулам, предназначен­ным для индивидуальных соединений. Для определения критиче­ского состояния смесей часто пользуются псевдокритическими ве­личинами, которые не всегда равны экспериментальным. Псевдокритическая температра для бензинов, керосинов, газойлей может быть вычислена, с отклонением не более чем на 5%, по фор­муле:

где t кр. — критическая температура, °С; Z — коэффициент; ? 4 15 — плотность смеси; t s — средняя температура нормального кипения (температура отгона 50 объемн. % смеси при стандартных усло­виях).

Критические давления Р кр индивидуальных углеводородов мо­гут быть рассчитаны с отклонением от экспериментальной вели­чины до 3,1 % по уравнению Лидерсена:

где Р кр . — критическое давление, ат; М — молекулярный вес; Ф — константа — определяется сложением атомных и структурных инкрементов (табл.34).

Псевдокритическое давление углеводородных топлив можно определить с достаточной точностью по номограммам.

Наибольшие псевдокритические давления имеют гомологи бен­зола. В зависимости от структуры молекулы расхождения в ве­личинах критического давления могут достигать 2—3 ат. Псевдо­критическое давление смесей почти не зависит от отношения объемов паровой и жидкой фаз и выше критического давления лю­бого компонента, составляющего смесь. С точностью до 3% можно определить псевдокритическое давление топлива при помощи уравнения:

Величину Z кр . принимают равной 0,27; P кр .— псевдокритиче­ское давление, кГ/м 2 ; V кр . — критический объем, м 3 /к•моль (см. ниже); T кр . — критическая температура, °К; R м — универсальная газовая постоянная, кГм/(кмоль•град) (для идеальных газов R м =848).

Критический объем V кр. в мл/моль индивидуальных углеводо­родов может быть вычислен суммированием атомных и структур­ных инкрементов (табл. 35). Ошибка при сравнении с эксперимен­тальными данными составляет 2—5%, иногда достигает 10%.

Пример подсчета критического объема декана [СH 3 —(СH 2 ) 8 —СН 3 ]. V кг =основное значение+ 2(— СН 3 ) + 8 (—СН 2 —) = 40 + 2•55 + 8•55 = 590 мл/моль.

Псевдокритический объем, занимаемый углеводородами в каж­дом гомологическом ряду, зависит от молекулярного веса М со­единения. Так, для алканов нормального строения V кр ? 0,0043 М.

В табл. 36 и 37 приведены значения критических температур ( t кр. )» давлений ( P кр ) и плотностей ( ? кр .) для некоторых углево­дородов различного строения. Критическая плотность (? кр .) соот­ветствует обратной величине критического объема (V кр .).

Как это видно, для углеводородов С 5 —С 18 критические темпе­ратуры находятся в пределах от 238 до 470 °С, увеличиваясь с ростом молекулярного веса углеводородов в направлении: алканы?цикланы? ароматические углеводороды. Критические давле­ния находятся в пределах от 13 до 40 ат, уменьшаясь для алканов и цикланов с ростом молекулярного веса и мало различаясь для гомологов бензола. Критические плотности, а следовательно, объемы для углеводородов С 5 —С 18 различаются не столь суще­ственно.

Известны и другие эмпирические зависимости, позволяющие, зная парахор, мольную рефракцию, подсчитать критический объем для индивидуальных углеводородов; зная молекулярный вес и аддитивную константу, можно определить критическое давление; если известна также температура кипения, можно рассчитать кри­тическую температуру. На основании этого составлены номограм­мы. Для определения вспомогательных величин: парахора, молярной рефракции, аддитивной константы используются атом­ные и структурные инкременты, подсчитанные для индивидуаль­ных соединений, для которых определяются критические объем, давление и температура.

Критическое состояние вещества изучено мало. Только в по­следнее время, когда топлива перед сжиганием используются в качестве охлаждающих агентов в условиях высоких температур и давлений, возникает необходимость изучения их теплофизических свойств в критической и закритической области.

Источник

Сторонние программы

Для отслеживания температуры существует множество различных программ, но мы рекомендуем одну из этих двух: OpenHardwareMonitor и AIDA64.

• OpenHardwareMonitor – совершенно бесплатная утилита, позволяющая отслеживать множество важных параметров: температуру, напряжение, скорость вращения вентиляторов и многие другие.
• AIDA64 – очень популярная и невероятно мощная утилита с выдающимся функционалом, включающим отслеживание температуры. Но она не бесплатная, поэтому вам придется ее купить или воспользоваться пробной версией.

Какая критическая температура должна насторожить?

Температура, которая начинается с отметки в 37 градусов, считается субфертильной и зачастую свидетельствует о наличии в организме воспалений, инфекций и вирусов. Температуру от 37 до 38 градусов нельзя сбивать с помощью препаратов, т.к. в организме происходит борьба между здоровыми клетками и болезнетворными.

Есть множество симптомов, которые свидетельствуют о повышении температуры, например: слабость, быстрая утомляемость, озноб, боли головы и мышц, потеря аппетита и потливость. На них стоит обращать повышенное внимание, чтобы не допустить повышения температуры до 38,5 градусов.

Критической температурой тела является показатель 42°С, а в большинстве случаев отметка в 40 градусов уже приводит к летальному исходу. Высокая температура приводит к необратимым последствиям в головном мозге, нарушается обмен веществ в тканях мозга.

В таком случае при повышении температуры, выше, чем 38,5 градусов важен постельный режим, прием жаропонижающих и обязательное обращение к врачу или звонок скорой помощи! Чтобы предотвратить летальный исход при очень высокой или низкой температуре не занимайтесь самолечением, а всегда обращайтесь к врачу, который сможет правильно определить причину такой температуры, поставить диагноз и назначить верное и действенное лечение!

Влияет ли температура на производительность?

Вам наверняка интересно, работает ли ваш компьютер быстрее при меньшей температуре и наоборот, медленнее при высокой.

Если температура держится в приемлемом диапазоне, вы не столкнетесь с падением быстродействия. Но при высоком нагреве начинается так называемый троттлинг: процессор (CPU или GPU) сбрасывает частоты, чтобы снизить температуру, и это, конечно же, влияет на его производительность. Так что, если хотите добиться максимального быстродействия железа, позаботьтесь об охлаждении.

Симптомы гипертермии

Непосредственная причина смерти от высокой температуры заключается в остановке дыхания. Высокая температура тела приводит к изменению реологических свойств крови, увеличение ее вязкости, следствием чего являются глубокие расстройства сердечно-сосудистой системы и функций центральной нервной системы, вплоть до развития отека мозга.

Симптомы высокой температуры следующие:

• потеря сознания;
• снижение артериального давления;
• одышка;
• судороги;
• бред;
• галлюцинации.

Пациент нуждается в экстренной госпитализации в реанимационное отделение, где первоочередные мероприятия будут направлены на восполнение потери жидкости и коррекцию сердечно-сосудистой недостаточности.

Подводим итог

Из рассмотренного материала можно подчеркнуть, что из-за высокой температуры процессора страдает как производительность, так и стабильность системы в целом. Поэтому следует уменьшать температуру ядер процессора и осуществлять ее мониторинг способами, описанными выше. Кроме рассмотренных в статье методов мониторинга теплового значения ЦПУ не хочется упускать из виду способ получения значения температуры для видеокарты. Измерить тепловые значения видеокарты можно с помощью утилиты GPU-Z. Например, ниже изображены показатели датчиков для видеокарты Radeon HD 7540D.

К тому же если вы захотите ознакомиться с другими способами снятия тепловых значений датчиков видеокарты, советуем ознакомиться со статьей о гаджетах, показывающих температуру процессора и видеокарты.

Надеемся в недалеком будущем, благодаря переходу на новые техпроцессы, процессоры станут холодными и их перегрев останется в прошлом. Также надеемся, что наша статья поможет нашим читателям осуществить мониторинг температуры ядер процессора в операционных системах Mac OS, Ubuntu, FreeBSD и Windows и предотвратить его перегрев.