Autos haben auch eine Wasserkühlung, schon mal eine Kühlwasser-Zapfsäule an der Tankstelle gesehen?
Die meisten Wasserkühlungen sind Kreisläufe und das Wasser fungiert als Transportmittel für die Abwärme. Man muss dabei im Hinterkopf behalten, dass Wärme eine Form von Energie ist, und Energie eine bestimmte Menge hat und weder zerstört noch erschaffen werden kann. Speziell in einer CPU/GPU wird elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Ist keine Kühlung vorhanden, staut sich diese dort an, wo sie "entsteht", also in der CPU/GPU, die dann heiß wird und überhitzt.
Das Ziel der Kühlung ist also, die sich in der CPU/GPU anfallende Wärmeenergie möglichst schnell von dort zu entfernen, sodass sie sich nicht ansammeln kann.
Wasser hat gegenüber Luft erstmal den Vorteil, dass es deutlich mehr Wärmeenergie aufnehmen kann und deutlich schneller. Es kann die anfallende Wärme in der CPU/GPU also deutlich effektiver mitnehmen, als Luft das kann. Schon ein kleiner Wasserkühlkörper ist ausreichend, um selbst sehr heiß laufende Chips zu kühlen, während man bei Luftkühlern eben immer einen ziemlich großen Kühlkörper braucht, um die Wärme an die Luft abgeben zu können. Zudem braucht man bei größeren Luftkühlern dann auch noch Heatpipes o.ä., um die Hitze schnell genug aus der CPU/GPU befördern zu können und zu den Kühlrippen zu bringen.
Letztenendes macht eine Wasserkühlung in einem PC aber auch nichts anderes als ein Luftkühler, sie gibt die Wärme an die Umgebungsluft ab. Das passiert im Radiator, bei dem es sich technisch gesehen um einen Luftkühler handelt. Nachdem das Wasser die Hitze der GPU/CPU aufgenommen hat, und sich dadurch selbst erwärmt, durchfließt es den Radiator, einen Kühlkörper mit (in der Regel) einem oder mehreren Lüftern. Da Wasser praktischerweise flüssig ist, kann man es im Radiator durch viele, dünne Leitungen fließen lassen, sodass insgesamt eine große Kühloberfläche entsteht. Zudem kann man das Wasser durch Schläuche oder Rohre dort hin bringen, wo man es haben will. Während CPU Luftkühler immer auf dem Mainboard sitzen und sich mit RAM, Grafikkarte und VRMs um den verfügbaren Platz und Luftstrom streiten müssen, kann man Radiatoren flexibel an verschiedenen Stellen im Gehäuse platzieren, bei manchen Gehäusen sind sogar mehrere Radiatoren möglich.
Das bedeutet wiederum, dass man auch deutlich mehr Lüfter zur Kühlung einsetzen kann, als bei einem Luftkühler. Mit einer Wasserkühlung kann man auch problemlos 6 oder mehr Lüfter einsetzen, um eine CPU zu kühlen - und 6 Lüfter bei 15% Geschwindigkeit sind nunmal deutlich leiser als ein Lüfter, der mit Vollgas läuft und pfeift wie ein Jet-Triebwerk.
Wasserkühlungen sind also, obwohl sie die Wärme ebenfalls nur an die Luft abgeben, deutlich effektiver und flexibler. Zwar können sehr gute Luftkühler auch eine schlechte Wasserkühlung in Sachen Leistung und Lautstärke schlagen, aber entsprechende Luftkühler sind dann meist größer und weniger flexibel.