4. Каков. максимальный КПД тепловой машины, которая использует нагреватель с температурой 177 °С и холодильник с температурой 24 °С?

Ответ: Максимальный КПД тепловой машины равен 32.7%.

Разбираемся:

• Формула для КПД тепловой машины Карно: \[ \eta = 1 - \frac{T_{\text{холод}} }{T_{\text{нагр}}} \] Где:
  • \( \eta \) - КПД тепловой машины,
  • \( T_{\text{холод}} \) - абсолютная температура холодильника,
  • \( T_{\text{нагр}} \) - абсолютная температура нагревателя.
• Переведем температуры в Кельвины:
  • \( T_{\text{нагр}} = 177 + 273.15 = 450.15 \text{ К} \),
  • \( T_{\text{холод}} = 24 + 273.15 = 297.15 \text{ К} \).
• Подставим значения в формулу КПД: \[ \eta = 1 - \frac{297.15}{450.15} = 1 - 0.66 = 0.34 \]
• Выразим КПД в процентах: \[ \eta = 0.34 \cdot 100\% = 34\% \]

Ответ: Максимальный КПД тепловой машины равен 34%.