A eficiência térmica de uma máquina de calor é uma medida de desempenho que é feita tomando a razão entre a quantidade de energia produzida e a quantidade de energia térmica fornecida a partir de uma fonte, normalmente expressa como uma porcentagem. Por exemplo, se você colocar 1.000 Joules de energia no combustível, mas só conseguir 500 Joules de energia, sua eficiência térmica será de 50 por cento.
Os motores de calor transformam qualquer energia térmica fornecida em energia mecânica, mas o processo não é totalmente perfeito; parte da energia térmica é enviada ao meio ambiente como calor residual e parte dela é perdida pelo atrito mecânico no próprio motor. Os melhores motores térmicos têm cerca de 50% de eficiência, o que significa que a maior parte da energia térmica aplicada acaba se tornando um desperdício de recursos.
Mesmo em um motor ideal e sem atrito, a segunda lei da termodinâmica impõe limites à eficiência máxima de um motor. Esta eficiência é conhecida como eficiência de Carnot, que pode ser calculada determinando primeiro a razão entre a temperatura absoluta do ambiente que a máquina de calor exala como calor residual, Tc, e a temperatura absoluta na qual o calor entra no motor, Th, e subtraindo isso proporção de 1.
