首先,让我们回顾一下与扇形相关的公式。扇形的弧长 \( L \) 可以通过以下公式计算:
\[ L = r \cdot \theta \]
其中 \( r \) 是圆的半径,\( \theta \) 是圆心角(以弧度为单位)。同时,扇形的面积 \( A \) 可表示为:
\[ A = \frac{1}{2} r^2 \theta \]
根据题目提供的信息,我们有:
\[ L = 20\pi \]
\[ A = 240\pi \]
从弧长公式 \( L = r \cdot \theta \),我们可以得到:
\[ 20\pi = r \cdot \theta \]
即:
\[ \theta = \frac{20\pi}{r} \]
将此表达式代入面积公式 \( A = \frac{1}{2} r^2 \theta \) 中,我们得到:
\[ 240\pi = \frac{1}{2} r^2 \cdot \frac{20\pi}{r} \]
\[ 240\pi = 10\pi r \]
通过简化方程,可以求得半径 \( r \):
\[ r = \frac{240\pi}{10\pi} = 24 \]
有了半径 \( r = 24 \) 厘米后,我们可以再次使用弧长公式来求解圆心角 \( \theta \):
\[ \theta = \frac{L}{r} = \frac{20\pi}{24} = \frac{5\pi}{6} \]
最后,将弧度转换为角度,我们知道 \( 1 \) 弧度等于 \( \frac{180^\circ}{\pi} \),因此:
\[ \theta = \frac{5\pi}{6} \times \frac{180^\circ}{\pi} = 150^\circ \]
综上所述,该扇形的圆心角为 \( 150^\circ \)。