Чтобы определить температуру нагревателя в тепловой машине Карно, использующаяся формула для коэффициента полезного действия (КПД) выглядит следующим образом:
\[ \eta = 1 - \frac{T_C}{T_H} \]
где:
\(\eta\) — это КПД машины,
\(T_C\) — температура холодильника в Кельвинах,
\(T_H\) — температура нагревателя в Кельвинах.
В вашем случае известно, что КПД составляет 70%, что можно записать как 0,7. Температура холодильника \(T_C\) составляет 49°C, что в Кельвинах будет:
\[ T_C = 49 + 273.15 = 322.15 \, \text{K} \]
Теперь подставим известные значения в формулу КПД:
\[ 0,7 = 1 - \frac{322.15}{T_H} \]
Теперь решим это уравнение для \(T_H\):
\[ 0,7 = 1 - \frac{322.15}{T_H} \implies \frac{322.15}{T_H} = 1 - 0,7 \implies \frac{322.15}{T_H} = 0,3 \]
Теперь выразим \(T_H\):
\[ T_H = \frac{322.15}{0,3} \approx 1073.83 \, \text{K} \]
Теперь переведем температуру нагревателя в градусы Цельсия:
\[ T_H = 1073.83 - 273.15 \approx 800,68 \, \text{°C} \]
Таким образом, температура нагревателя составляет приблизительно 800,68°C.
