Question

Может ли быть КПД теплового двигателя равным 1, т.е 100%?почему?

Answer 1

Нет, не может. Во всех видах двс (двигатель внутреннего сгорания), не важно дизель, бензин, двухтактный движок, четырехтактный, смесь бензина с воздухом попадает в цилиндр, далее, когда поршень сжал эту смесь она взрывается (свеча дает искру) и газ совершает механическую работу при расширении. НО! при сгорании бензина выделяется еще и теплота, которая "улетает в никуда" - ее отводит радиатор. Именно потому, что не вся энергия сгорания бензина тратится на  толкание поршня вниз (это полезная работа) двигатель не может иметь кпд 100% (т.к. выделяется теплота)
Реальные кпд двигателей: Бензиновый - примерно 20%. Дизель чуть побольше - 25%. Остальные 80% энергии улетают в воздух. Принцип общий понятен: все из за теплоты, которая не используется.

Answer 2

Эффективность теплового двигателя (КПД) – это отношение полезной работы, совершаемой двигателем, к теплоте, получаемой от источника тепла.

Однако согласно второму закону термодинамики, КПД любого теплового двигателя ограничен. Второй закон термодинамики устанавливает, что невозможно полностью превратить тепловую энергию в работу без потерь. Таким образом, КПД теплового двигателя всегда будет меньше 100%.

На практике существует ограничение, называемое Карно-фактором, которое определяет максимально возможный КПД теплового двигателя. КПД Карно определяется формулой КПД = 1 - (Т низкой / Т высокой), где Т низкой и Т высокой - температуры рабочего тела при низком и высоком уровне теплового потока соответственно. КПД Карно является теоретическим пределом для эффективности всех тепловых двигателей.

Таким образом, в идеальных условиях тепловой двигатель может достигнуть КПД Карно, но не более того. На практике, из-за различных потерь (например, трения, теплопроводности и обратного нагрева), реальные тепловые двигатели имеют КПД значительно ниже КПД Карно.

Итак, КПД теплового двигателя не может быть равным 1 или 100%, в силу физических ограничений, установленных вторым законом термодинамики и Карно-фактором.