КПД (коэффициент полезного действия) тепловых машин и процессы теплопередачи в них соотносятся следующим образом: КПД всегда меньше единицы, потому что не всё тепло превращается в работу, часть передаётся холодильнику. 13

Это необходимо для возврата системы в исходное состояние для повторения цикла. 1 В процессе теплообмена теплота передаётся от более нагретого тела к менее нагретому, но не наоборот. 2

Дополнительно снижают КПД трение в движущихся частях, потери тепла через стенки двигателя и другие факторы. 1

Максимальный КПД имеет тепловая машина, у которой цикл состоит только из равновесных состояний. 5 Например, к таким относится цикл Карно, который состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов. 35