चक्रीय प्रक्रिया पर आधारित हीट इंजन की मूल विशेषताएं बताएं और इसकी दक्षता का सूत्र प्राप्त करें।

(N/A) हीट इंजन की मूल विशेषताएं यह हैं कि इंजन $T_{1}$ तापमान पर एक गर्म जलाशय (hot reservoir) से $Q_{1}$ ऊष्मा लेता है,$T_{2}$ तापमान पर एक ठंडे जलाशय (cold reservoir) में $Q_{2}$ ऊष्मा छोड़ता है,और परिवेश पर $W$ कार्य करता है। इस इंजन की मूल विशेषताएं चित्र में दर्शाई गई हैं।
चूंकि प्रक्रिया चक्रीय है,इसलिए कार्यकारी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन शून्य है। अतः,कार्यकारी पदार्थ द्वारा अवशोषित शुद्ध ऊष्मा $Q = W$ है,जहाँ $W = Q_{1} - Q_{2}$ है।
इंजन द्वारा प्रति चक्र किए गए शुद्ध कार्य और स्रोत से कार्यकारी पदार्थ द्वारा प्रति चक्र अवशोषित कुल ऊष्मा के अनुपात को इंजन की दक्षता $\eta$ कहा जाता है।
$\therefore \text{दक्षता} = \frac{\text{प्रति चक्र किया गया शुद्ध कार्य}}{\text{प्रति चक्र अवशोषित ऊष्मा}}$
$\therefore \eta = \frac{W}{Q_{1}} = \frac{Q_{1} - Q_{2}}{Q_{1}}$
$\therefore \eta = 1 - \frac{Q_{2}}{Q_{1}}$
उपरोक्त समीकरण बताता है कि यदि $Q_{2} = 0$ हो,तो इंजन की दक्षता $\eta = 1$ होती है,जिसका अर्थ है कि इंजन की दक्षता $100 \%$ हो जाती है।
ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम ऐसे इंजन को खारिज नहीं करता है,लेकिन $\eta = 1$ ($100 \%$ दक्षता) वाला एक आदर्श इंजन कभी भी संभव नहीं है,भले ही हम वास्तविक हीट इंजन से जुड़े विभिन्न प्रकार के नुकसानों को समाप्त कर सकें।
ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम हीट इंजन की दक्षता पर एक मौलिक सीमा निर्धारित करता है।