4. КПД тепловой машины 30%. Рассчитайте температуру нагревателя, если температура холодильника 20 °C.

Для идеальной (карнотовской) тепловой машины КПД равен η = 1 − T_х/T_н, где температуры выражены в кельвинах.

1. Переведём температуру холодильника: T_х = 20 + 273 = 293 K.

2. Выразим температуру нагревателя: T_н = T_х/(1 − η) = 293/0,70 ≈ 419 K.

3. Переведём результат в градусы Цельсия: t_н ≈ 419 − 273 = 146 °C.

Ответ: примерно 419 K, или 146 °C (при предположении, что машина работает по циклу Карно).