Det är omöjligt att utforma en cykliskt driftsanordning som inte ger någon annan effekt än extraktionen av värme från en enda behållare och prestanda för en motsvarande mängd arbete.
Detta innebär att varje värmemotor, som omvandlar värme till arbete, alltid kommer att förlora en del av värmen som avfallsvärme. Effektiviteten för en värmemotor definieras som förhållandet mellan arbetsutgång och värmeinmatning. Den maximala teoretiska effektiviteten för en värmemotor, känd som karnoteffektiviteten, bestäms av temperaturen för de heta och kalla behållarna:
carnot effektivitet =1 - (t_cold / t_hot)
Där:
* t_cold är temperaturen på den kalla behållaren i Kelvin.
* t_hot är temperaturen på den heta behållaren i Kelvin.
Eftersom den kalla reservoartemperaturen aldrig kan vara absolut noll (0 kelvin) kommer karnoteffektiviteten alltid att vara mindre än 1, vilket innebär att viss värme alltid kommer att gå förlorad.
Därför är det i grunden omöjligt att omvandla all värme till mekanisk energi med 100% effektivitet.
