Идеальная тепловая машина состоит из нагревателя с температурой 400 кельвинов и холодильник с температурой 300 кельвинов. Чему равен её КПД?

Идеальная тепловая машина, функционирующая по циклу Карно, имеет коэффициент полезного действия (КПД), который можно рассчитать по формуле:

\[ \text{КПД} = 1 - \frac{T_{холод}}{T_{нагрев}} \]

где \(T_{холод}\) — температура холодильника, а \(T_{нагрев}\) — температура нагревателя, обе величины должны быть выражены в кельвинах.

В данном случае:

• \(T_{нагрев} = 400 \, \text{К}\)
• \(T_{холод} = 300 \, \text{К}\)

Теперь подставим эти значения в формулу:

\[ \text{КПД} = 1 - \frac{300}{400} = 1 - 0.75 = 0.25 \]

Таким образом, КПД идеальной тепловой машины составляет 0.25 или 25%. Это означает, что 25% тепловой энергии, полученной от нагревателя, превращается в полезную работу.