В идеальной тепловой машине, согласно второму закону термодинамики, максимальная эффективность определяется соотношением температур нагревателя \( T_H \) и холодильника \( T_C \).
Работа, производимая машиной, можно описать через количество теплоты, отводимое в холодильник \( Q_C \), и количество теплоты, получаемое от нагревателя \( Q_H \):
\[ Q_C = \frac{2}{3} Q_H \]
Таким образом, если \( Q_H = 435 \) Дж, то:
\[ Q_C = \frac{2}{3} \cdot 435 = 290 \text{ Дж} \]
Теперь, эффективность идеальной тепловой машины может быть определена следующим образом:
\[ \eta = 1 - \frac{T_C}{T_H} \]
Где \( \eta \) – это эффективность, которая также может быть связана с теплотоотдачей:
\[ \eta = \frac{Q_H - Q_C}{Q_H} = \frac{Q_H - \frac{2}{3} Q_H}{Q_H} = \frac{1}{3} \]
Теперь подставим это значение в уравнение:
\[ \frac{1}{3} = 1 - \frac{T_C}{435} \]
Решим это уравнение для \( T_C \):
\[ \frac{T_C}{435} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} \]
\[ T_C = 435 \cdot \frac{2}{3} = 290 \text{ К} \]
Таким образом, температура холодильника \( T_C \) составляет 290 К.