Температура ЦП никак не зависит от количества его

Температура ЦП никак не зависит от количества его ядер, только от конкретной модели (и ее технической реализации).

Вообще, все чипы, на которых стоят радиаторы, в норме греются до довольно высоких температур, так что определить "на глаз" перегрев практически невозможно.

Где замеры производить, по большому счету, без разницы. Но без корпуса удобней проводить различные манипуляции с железом (подключать, отключать, щупать и т.п.). Кстати, на заметку: все подключается и отключается только на полностью обесточенной системе (БП отключен от электросети 220 В - физически вилкой из розетки или встроенным выключателем на его задней стенке (если имеется)).