Jawaban:

Untuk menghitung suhu reservoir suhu rendah dari sebuah mesin pendingin, kita dapat menggunakan hukum pembagian suhu (hukum II termodinamika), yang menyatakan bahwa daya guna mesin adalah sebanding dengan perubahan suhu reservoir.

Dengan notasi Q_h untuk kuantitas energi yang diambil dari reservoir suhu tinggi, Q_c untuk kuantitas energi yang disalurkan ke reservoir suhu rendah, dan ΔT = T_h - T_c, hukum pembagian suhu dapat ditulis sebagai:

Q_h / Q_c = T_h / T_c

Dimana koefisien daya guna (ε) adalah rasio antara daya yang digunakan oleh mesin dan daya yang diambil dari reservoir suhu tinggi, dapat ditulis sebagai:

ε = Q_h / (Q_h + Q_c)

Menggabungkan kedua persamaan di atas, kita dapat menulis:

Q_h / Q_c = ε / (1 - ε) = T_h / T_c

Sekarang kita dapat memasukkan nilai ε = 6,5 dan T_h = 30°C untuk mencari T_c:

T_c = T_h * (1 - ε) / ε = 30°C * (1 - 6,5) / 6,5 = 30°C * -5,5 / 6,5 = -27,7°C

Nilai suhu rendah dalam skala Celsius tidak bisa negative, maka T_c harus dalam skala kelvin dan harus positif. Oleh karena itu, kita harus menambahkan 273,15 K untuk memperoleh nilai suhu rendah dalam kelvin:

T_c = -27,7°C + 273,15 K = 245,45 K.

Jadi, reservoir suhu rendah pesawat pendingin sebesar 245,45 K (atau -27,7°C).