4. Максимальный КПД идеального теплового двигателя равен 20%. Найдите температуру нагревателя, если температура холодильника 27°С.

Дано:

• η = 20% = 0.2
• Tх = 27°С = 300 К

Найти: Tн

Решение:

КПД идеального теплового двигателя (цикла Карно) определяется формулой:

$$\eta = 1 - \frac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$.

Выразим Tн:

$$\frac{T_\text{х}}{T_\text{н}} = 1 - \eta$$

$$T_\text{н} = \frac{T_\text{х}}{1 - \eta}$$.

Подставим значения:

$$T_\text{н} = \frac{300}{1 - 0.2} = \frac{300}{0.8} = 375 \text{ К}$$.

Ответ: 375 К