【熱機效率定義】熱機效率是衡量熱機將輸入的熱能轉化為有用機械能能力的重要指標。在熱力學中，熱機是指從高溫熱源吸收熱量，并將部分熱量轉化為功，同時向低溫熱源排放剩余熱量的裝置。熱機效率越高，表示其將熱能轉化為有用功的能力越強。
熱機效率的計算公式為：
$$
\eta = \frac{W}{Q_H}
$$
其中：
- $\eta$ 表示熱機效率（無量綱）；
- $W$ 表示熱機對外輸出的凈功；
- $Q_H$ 表示從高溫熱源吸收的熱量。
根據熱力學第二定律，任何熱機的效率都不可能達到100%，因為總有一部分熱量會被排放到低溫熱源中，無法完全轉化為功。
以下是一些常見熱機的典型效率范圍，供參考：
| 熱機類型 | 效率范圍 | 說明 |
| 汽油發動機 | 20% - 30% | 常見于汽車引擎，效率較低 |
| 柴油發動機 | 30% - 45% | 比汽油機效率高，燃油經濟性更好 |
| 蒸汽輪機 | 30% - 40% | 多用于發電廠，效率受蒸汽參數影響較大 |
| 內燃機（燃氣輪機） | 35% - 50% | 高溫高壓下效率較高 |
| 卡諾熱機 | 理論最大值 | 僅在理想條件下成立，實際不可實現 |
通過提高熱機的工作溫度、減少能量損失以及優化熱力循環，可以有效提升熱機效率。然而，由于熱力學定律的限制，熱機效率始終存在上限。因此，在實際應用中，工程師們通常會結合多種技術手段來盡可能提高熱機的效率和性能。
