热机，其效率满足以下的不等式： 此限制值是一个无法达到的可逆卡诺循环的热效率，也称为卡诺循环效率或卡诺效率，不论热机设备的结构为何，其将热转换为机械能的效率均无法超越卡诺循环效率。热源温度formula_11可以是火力发电厂中热蒸气的温度，或是内燃机引擎中燃料燃烧的温度。冷源温度formula_12通常是热机的环境温度，或是 发电厂附近提供冷却用水源的河或湖温度。例如一汽车的引擎燃烧汽油，其温度为formula_18，环境温度为formula_19，其最大可能热效率为：由于在后续段落中提到的其他