Для идеальной тепловой машины Карно коэффициент полезного действия (КПД) определяется как:
[ \eta = 1 - \frac{T{\text{хол}}}{T{\text{наг}}} ]
где:
- (\eta) — коэффициент полезного действия,
- (T_{\text{хол}}) — абсолютная температура холодильника,
- (T_{\text{наг}}) — абсолютная температура нагревателя.
В нашем случае:
- Температура нагревателя (T_{\text{наг}} = 700 \, \text{K}),
- Температура холодильника (T_{\text{хол}} = 420 \, \text{K}).
Подставим эти значения в формулу:
[ \eta = 1 - \frac{420}{700} ]
Выполним деление:
[ \frac{420}{700} = 0.6 ]
Теперь подставим значение обратно в формулу для КПД:
[ \eta = 1 - 0.6 ]
[ \eta = 0.4 ]
Чтобы выразить КПД в процентах, умножим полученное значение на 100:
[ \eta = 0.4 \times 100 = 40\% ]
Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) идеальной машины Карно при данных температурах составляет 40%.