2017年8月2日 星期三

什麼是熱力學第二定律?

        在談熱力學第二定律之前,先要了解熱力學主要在說什麼?熱力學對電子散熱,幾乎毫無用武之地。熱力學主要談的是能量,談的是狀態點。發電廠就會用到這個,因為發電廠牽涉到能量。電子散熱雖然也是有能量,但在乎的是溫度分布,兩者是不一樣的。


        在大陸的一個討論電子散熱的論壇,看到一篇文章,內容是關於熱力學第二定律於電子散熱的應用,內容 99% 是對的,但有一樣並不認同。所以在這裡,我說出我的觀點。

        所謂熱力學第二定律,有許多不同的敘述方式,雖然敘述不同,但結論都是一樣的。第一個說法是,熱不能由低溫溫儲傳到高溫,除非對他做功(就是要有額外的能量輸入去做功)。另一個說法是,熱不可能由高溫溫儲百分之百拿去做功,必須對低溫溫儲排熱。在電子散熱相關的例子中,就是晶片所能承受溫度 50C,但系統環境溫度是 70C。很明顯的,第一個說法可以證明這種條件是做不到,如果要做到,必須加致冷晶片。但致冷晶片就是要通電,這就是額外的能量。但這一部分不是重點,重點是他文章中提到的,『另外一个美妙的幻想是,将电子产品产生的热量转化成电能,然后驱动风扇再对发热元件进行散热。通过热力学第二定律,也可以直接否定。』我個人對於這說法,倒是持不同的看法。

        假設,CPU 發熱,那麼 CPU 是高溫溫儲,而散熱器就是低溫溫儲。我把 CPU 傳到散熱器的能量,一部分拿出來去驅動風扇,而氣流把散熱器的熱帶走,說實在,我不覺得這幻想違反熱力學第二定律。要注意的是,熱力學第二定律只告訴我們可不可行,以及定義了理想狀態下的最高效率,至於能不能將熱取出來,驅動風扇去散熱,熱力學不會告訴我們。所以,我個人認為這想法並沒有違反熱力學第二定律,問題只在於現有的技術是否做得出來而已,而並不是因為違反熱力學第二定律而作不出來。

        實際上,很久前在 Wobile01 就有人提問過,裡面也有一些資料。有興趣的自己 Google 一下吧!上面還有 MSI 的超唬爛說明,唬爛在哪?自己想....

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