Вот что я узнал о тепловых машинах․ КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины определяется как отношение работы‚ совершенной машиной‚ к поступившей в нее теплоте․ В данном случае у нас есть информация о том‚ что с каждыми 4 кДж энергии‚ полученной от нагревателя‚ совершается работа в 800 Дж․ Сначала мы можем вычислить КПД машины⁚
КПД работа / теплота 800 Дж / 4000 Дж 0‚2
Теперь‚ чтобы определить температуру нагревателя‚ мы можем использовать формулу⁚
КПД 1 ⸺ (Тх / Тнаг)
где Тх ⎻ температура холодильника (300 К)‚ Тнаг ⎻ температура нагревателя․ Подставим известные значения и решим уравнение⁚
0‚2 1 ⸺ (300 К / Тнаг)
0‚2 1 ⸺ 300 К / Тнаг
300 К / Тнаг 1 ⸺ 0‚2
300 К / Тнаг 0‚8
Тнаг 300 К / 0‚8
Тнаг ≈ 375 К
Таким образом‚ чтобы КПД тепловой машины составлял 0‚2‚ а температура холодильника была 300 К‚ температура нагревателя должна быть около 375 К․