若某种介质燃烧温度是12227℃＝12500K。此时最高理论热效率是96%。若想达到更高热效率，需要更高燃烧温度，目前人类已知且能安全燃烧运行的物质是没有的，此外对发动机制造材料要求也过高。
卡诺循环的热效率是热力学循环中最高的，因为它是在理想条件下进行的。在卡诺循环中，热源和冷源之间的温差是最大的，因此循环效率也是最高的。卡诺循环的热效率可以用以下公式来计算：η = 1 - Tc/Th其中，η是卡诺循环的热效率，Tc是冷源的温度，Th是热源的温度。
从式中很明显地看出Q1越大，Q2越小，热效率越高，这是热机效率中的主要部分，它表明了热机中热量的利用程度。热机的机械效率是指推动机轴做功所需的热量和热机工作过程中转变为机械功的热量的比，如果用ηm表示，则有ηm=Q3/(Q1-Q2)等。热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%。
热效率是指发动机输出的机械功与燃料燃烧产生的能量之间的比值，就像你吃的饭量与身材的关系一样。发动机热效率是衡量一款发动机技术水平的重要数据，它直接决定了汽车的油耗水平。但是，热效率并非影响油耗的唯一因素，发动机的动力调校和驾驶习惯也会影响油耗。那么，热效率能否达到100%呢？案是不能。
很显然热效率越高车辆对应的油耗就会越省，如果热效率达到100%，也就是说没有了能量损耗，比如燃油燃烧也不会发光了、跑上几百公里发动机还是常温等等，可能很多人的第一感觉是车辆会省油，比如之前热效率33%，达到100%以后，百公里油耗也就是之前的三分之一，可实际上远远没有这么简单。
除了技术挑战，还有经济和市场因素影响着热效率的提升。发动机厂商在追求更高热效率的同时，也需要考虑成本控制和市场需求，因此，短期内实现50%的热效率可能并不现实。尽管如此，未来的技术进步和材料科学的发展可能会为发动机热效率的提升带来新的可能性。
从低温热源吸热：（Ql - W) - (Q1’ - W) = Ql-Q1’ > 0。高温热源得到的热：Ql-Q1’。净的结果是热从低温传到高温而没有发生其它的变化。这违反热力学第二定律的克劳修斯说法。所以最初的假设ηI>；ηk不能成立。因此应有ηI≤ηk 。这就证明了卡诺定理。也即卡诺热机效率最高。
从宏观热力学角度考虑，工质在高温和低温热源之间的吸放热过程若为等温过程，仅涉及热功转换，效率相对较高。若有其他未知能量形式参与，效率将降低，因为这部分能量会被分走，无法全部转化为有用功。想象一个非卡诺循环的例子，如等压过程。
卡诺循环是由两个绝热过程和两个等温过程构成的循环过程。它是1824年N.L.S.卡诺（见卡诺父子）在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、擦等损耗。
如果外界的冷热源温度不变，卡诺机的效率是最高的。普通循环过程是温差传热，有不可逆因素，因此带来熵增，效率自然没有等温传热的卡诺热机效率高，否则将违反热力学第二定律。
卡诺热机的效率为：η=（T₁-T₂）/T₁=（600-300）/600=5 η=（-W）/Q₁+W=2×100=200kJ -Q₂=Q₁+W=200-100=100kJ 解析：卡诺选取的理想循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的；等温膨胀时吸热，等温压缩时放热。
卡诺循环的效率之所以最高，是因为它 地利用了热能。在循环中，工作物质能够从高温热源吸收最大量的热量，并将尽可能多的这部分热量转化为机械功。同时，通过等温压缩过程，热能能够有效地释放到低温热源，从而实现循环的高效运行。卡诺循环的这一特性，使得它成为衡量其他热机效率的基准。
热机的效能评估是一个实测过程，涉及诸多方面的损耗，如热能、机械和泄漏等，目前尚无通用的 精确计算。据统计，现代汽油机的效率大约在23%到26%之间，而柴油机则稍高，效率范围在36%到40%。
卡诺热机的效率为：η=（T₁-T₂）/T₁=（600-300）/600=5 η=（-W）/Q₁+W=2×100=200kJ -Q₂=Q₁+W=200-100=100kJ 解析：卡诺选取的理想循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的；等温膨胀时吸热，等温压缩时放热。
热机是指将热能转换为机械能的机械。热机的效率为单位时间内输出的机械能与消耗的热能之比。比方说汽车，输出的机械能为100千瓦，而消耗的热能为385千瓦，则热机的效率为26%。
