Для нахождения температуры по Кельвину, используя эффективность (coefficient of performance, COP) и холодный температурный уровень, можно воспользоваться уравнением:
\[ COP = \frac{T_{hot}}{T_{hot} - T_{cold}} \]
где:
- \(COP\) - коэффициент полезного действия (эффективность),
- \(T_{hot}\) - температура горячего резервуара (в К),
- \(T_{cold}\) - температура холодного резервуара (в К).
Сначала преобразуем температуру холодного резервуара из градусов Цельсия в Кельвины:
\[ T_{cold} = 32°C + 273.15 = 305.15\,K \]
Поскольку эффективность равна 22%, в десятичной форме это будет \(0.22\).
Теперь можем выразить \(T_{hot}\) из уравнения:
\[ 0.22 = \frac{T_{hot}}{T_{hot} - 305.15} \]
Умножим обе стороны на \((T_{hot} - 305.15)\):
\[ 0.22(T_{hot} - 305.15) = T_{hot} \]
Раскроем скобки:
\[ 0.22 T_{hot} - 67.713 = T_{hot} \]
Переместим все члены с \(T_{hot}\) на одну сторону:
\[ 0.22 T_{hot} - T_{hot} = 67.713 \]
\[ -0.78 T_{hot} = 67.713 \]
Теперь найдем \(T_{hot}\):
\[ T_{hot} = \frac{-67.713}{-0.78} \approx 86.3\,K \]
Таким образом, температура горячего резервуара составляет примерно \(86.3\,K\).
