1. Energiförlust på grund av entropi :Termisk energi är en form av oorganiserad mikroskopisk energi, och att överföra denna energi helt till användbart arbete är utmanande på grund av begreppet entropi. Under all energiöverföring eller omvandling går en viss mängd energi förlorad som oanvändbar värme på grund av irreversibiliteter och molekylära rörelsers slumpmässiga natur. Denna energi blir otillgänglig för att göra användbart arbete.
2. Carnots sats och värmemotoreffektivitet :Verkningsgraden hos en värmemotor, som omvandlar termisk energi till mekaniskt arbete, begränsas av Carnots teorem. Detta teorem säger att den maximala teoretiska verkningsgraden för en värmemotor som arbetar mellan två givna temperaturer bestäms av skillnaden mellan dessa temperaturer. Även under idealiska förhållanden går en betydande del av värmeenergin förlorad som spillvärme, vilket begränsar användbarheten av värmeenergi för arbete.
I praktiken lider riktiga värmemotorer ytterligare av ytterligare ineffektivitet på grund av friktion, mekaniska förluster och andra faktorer. Som ett resultat är det totala användbara arbetet som erhålls från termisk energi vanligtvis mycket lägre än den maximala teoretiska verkningsgraden som förutsägs av Carnots sats.
Det är dock viktigt att notera att även om det är en utmaning att omvandla all värmeenergi till användbart arbete, finns det praktiska sätt att utnyttja och utnyttja värme för olika ändamål, som att generera el genom värmekraftverk eller använda geotermisk energi för uppvärmning och elproduktion.
