Тепловая машина, работающая по циклу Карно, получает за цикл 5 МДж тепла, полезной работы хватает на то, чтобы выпарить 1 кг воды, взятой при температуре кипения. Удельная теплота парообразования для воды 2,3 МДж/кг. Определите температуру нагревателя, если температура холодильника 20 °C. Ответ дайте в кельвинах, округлив до целого числа. Варианты: 637 К; 728 К; 37 К; 543 К.

Полезная работа равна теплоте, необходимой для парообразования 1 кг воды:

\[A = Lm = 2.3\ \text{МДж}.\]

Коэффициент полезного действия цикла Карно:

\[\eta = \frac{A}{Q_1} = \frac{2.3}{5} = 0.46.\]

Для цикла Карно:

\[\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1},\]

где \(T_2 = 20 + 273 = 293\ \text{К}\), а \(T_1\) — температура нагревателя. Тогда

\[T_1 = \frac{T_2}{1-\eta} = \frac{293}{0.54} \approx 542.6\ \text{К}.\]

Ответ: 543 К.