Температура нагревателя 227 С. Определите КПД идеального двигателя и температуру холодильника, если за счет каждого килоджоуля энергии, полученной от нагревателя, двигатель совершает 350 Дж механической работы.

Для начала, переведем температуру нагревателя из градусов Цельсия в Кельвины: $$T_\text{нагр} = 227 + 273.15 = 500.15 \text{ K}$$ КПД ($$\eta$$) идеального двигателя определяется как отношение совершенной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя: $$\eta = \frac{A}{Q_\text{нагр}}$$ В нашем случае, двигатель совершает 350 Дж работы за счет каждого килоджоуля (1000 Дж) энергии, полученной от нагревателя. Значит: $$\eta = \frac{350 \text{ Дж}}{1000 \text{ Дж}} = 0.35$$ КПД равен 0.35 или 35%. Теперь найдем температуру холодильника ($$T_\text{холод}$$), используя формулу КПД для идеального двигателя (цикла Карно): $$\eta = 1 - \frac{T_\text{холод}}{T_\text{нагр}}$$ Выразим $$T_\text{холод}$$: $$\frac{T_\text{холод}}{T_\text{нагр}} = 1 - \eta$$ $$T_\text{холод} = T_\text{нагр} (1 - \eta)$$ Подставим значения: $$T_\text{холод} = 500.15 \text{ K} (1 - 0.35) = 500.15 \text{ K} \cdot 0.65 = 325.0975 \text{ K}$$ Округлим до 325.1 K. Ответ: КПД = 35%, температура холодильника = 325.1 K