摘要：热机效率的上限：由于可逆过程是系统无热量“浪费”的过程，基于由可逆过程构成的可逆循环的热机效率是所有热机可能达到的最高效率（参见卡诺循环），实际热机由于摩擦等因素只能进行不可逆的循环，任何热机都无法达到可逆循环热机的效率。。...热机效率的上限：由于可逆过程是系统无热量“浪费”的过程，基于由可逆过程构成的可逆循环的热机效率是所有热机可能达到的最高效率（参见卡诺循环），实际热机由于摩擦等因素只能进行不可逆的循环，任何热机都无法达到可逆循环热机的效率。。
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热机对外输出的机械能称为「输出功」。热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型，热机的种类也按背后不同的热学模型命名，比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。此外，按照热源或工作特性，也各自有约定成俗的名称，如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。热机。
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re ji dui wai shu chu de ji xie neng cheng wei 「 shu chu gong 」 。 re ji de gong zuo mo shi yi ban ke yi jian hua wei re li xue xun huan de mo xing ， re ji de zhong lei ye an bei hou bu tong de re xue mo xing ming ming ， bi ru ka nuo re ji 、 di sai er re ji deng deng 。 ci wai ， an zhao re yuan huo gong zuo te xing ， ye ge zi you yue ding cheng su de ming cheng ， ru chai you ji 、 qi you ji 、 zheng qi ji deng deng 。 re ji 。
热机的热效率和高低温热源之间的温度差有关。若要调高发电厂的效率就需要调高工作温度。若用超临界的水做为工作流体，现在的技术可提昇热机效率，由非临界条件下的39%提高到45%。 超临界水反应堆是一种很有发展性的核系统，也可以依类似原理提高热效率。
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蒸汽机，是能够将水蒸汽中的动能转换为功的热机，由於其中的燃烧过程在热机外部进行，属於热机中的外燃机。泵、火车头和轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中作用甚大，为其他机械提供动力 ，且其操作不受地理位置及天气情况影响。 今天的核能发电及火力发电仍使用蒸汽涡轮发动机来將热能转换为电能。。
十九世纪五十年代德国物理学家鲁道夫·克劳修斯通过引入他的熵概念，首次在数学上量化解释了热力学过程的不可逆性。克劳修斯从热机的效率出发，认识到正转变（功转变成热量）可以自发进行，而负转变（热量转变成功）作为正转变的逆过程却不能自发进行。负转变的发生需要同时有一个正转变伴随发。
卡诺定理是热力学中的一个定理，说明热机的最大热效率只和其高温热源和低温热源的温度有关。此定理以尼古拉·卡诺为名。 根据卡诺定理，则 所有不可逆的热机，其热效率会比使用相同高温和低温热源的卡诺热机要低。 所有可逆的热机，其热效率会等於相同高温和低温热源的卡诺热机。 依卡诺定理可得到一热机的最大热效率 η {\displaystyle。
典型的热力学循环包括 卡诺循环由完全可逆的等熵压缩和膨胀过程，以及伴随有吸热和放热的等温过程组成。卡诺循环的热机效率只依赖于发生热传递的两个热库的热力学温度，对于一个循环周期，卡诺热机的效率为 η = 1 − T L T H {\displaystyle \eta =1 W | | Q 1 | = | Q 1 | − | Q 2 |。
Carnot），法国物理学家、工程师，拉扎尔·卡诺的长子。以其命名的物理概念有： 卡诺循环，由两个等温和两个绝热过程构成的可逆循环。 卡诺热机，以卡诺循环方式运作的热机。 卡诺定理 (热力学)，断言卡诺热机效率最佳。 玛利·弗朗索瓦·萨迪·卡诺（Marie François Sadi Carnot），曾任法国总统，拉扎尔·卡诺之孙，议员伊波利特‧卡诺（Hippolyte。
在理论效率下 C O P h e a t i n g = T H T H − T C {\displaystyle {\rm {COP}}_{\rm {heating}}={\frac {T_{H}}{T_{HT_{C}}}} 等於热机理想效率的倒数，因为热泵是反向运作的热机（可以参考热效率#热机的说明）。。
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卡诺热机是卡诺循环的理论机器。这台机器的基本模型是由尼古拉·卡诺在1824年所提出的。卡诺热机模型由埃米尔·克拉佩龙在1834年进行了扩展，並由鲁道夫·克劳修斯在1857年进行了数学探索，产生了熵的基本热力学概念。 每个热力学系统都存在於特定的状態。当一个系统经过一系列不同的状態，最终回到它的初始。
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效率的方式，將其转换成机械能。比如在发电时，前一级产生的废气被用来驱动下一级热机推动发电机，提高了燃料的效率。 在一般的热力发电厂中，较常见的联合循环式一级布雷顿循环后加一级郎肯循环。 联合循环的实现使得燃气发电的热机效率由34%大幅提高到超过51%，即是使用相同燃料的情况下，增加近一半发电量。。
内燃机（英语：Internal combustion engine，缩写为ICE）是热机的一种，能將燃料的化学能转化动能。一般的实现方式为，燃料与空气混合燃烧，产生热能，气体受热膨胀，透过机械装置转化为机械能对外做功。内燃机有非常广泛的应用，车辆、船舶、飞机、火箭等的引擎基本都是内燃机，其最常见的例子即为车用汽油机与柴油机。。
效率只有30%左右，高达70%燃料能量被转化成无用的热，汽电共生能再利用30%的热能於工业，使燃料达到60%效率。系统使用了各种工业机具原本就会在运作中所产生的废热，等於所发的电都是额外的收益。 热力发电厂（包括使用易裂变材料或燃烧煤，石油或天然气的热力发电厂）和一般的热机。
热机的工作都需要存在温度差，当热量从热机热的部分向热机冷的部分转移时，热机获得了原动力。这是对热力学第二定律的最初洞见。 卡诺提出的可逆热机只存在于理想情况。19世纪50年代和60年代，德国物理学家克劳修斯在对实际热机的研究中进一步指出，任何热机。
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