1. Perdita di energia dovuta all'entropia :L'energia termica è una forma di energia microscopica disorganizzata e trasferire completamente questa energia in lavoro utilizzabile è impegnativo a causa del concetto di entropia. Durante qualsiasi trasferimento o trasformazione di energia, una parte di energia viene persa sotto forma di calore inutilizzabile a causa delle irreversibilità e della natura casuale dei moti molecolari. Questa energia diventa non disponibile per svolgere un lavoro utile.
2. Teorema di Carnot e rendimento della macchina termica :Il rendimento di una macchina termica, che converte l'energia termica in lavoro meccanico, è limitato dal teorema di Carnot. Questo teorema afferma che la massima efficienza teorica di un motore termico funzionante tra due date temperature è determinata dalla differenza tra queste temperature. Anche in condizioni ideali, una parte significativa dell’energia termica viene persa come calore disperso, limitando l’utilizzabilità dell’energia termica per il lavoro.
In pratica, i veri motori termici soffrono inoltre di ulteriori inefficienze dovute ad attrito, perdite meccaniche e altri fattori. Di conseguenza, il lavoro utilizzabile complessivo ottenuto dall'energia termica è tipicamente molto inferiore alla massima efficienza teorica prevista dal teorema di Carnot.
Tuttavia, è importante notare che, sebbene convertire tutta l’energia termica in lavoro utilizzabile sia impegnativo, esistono modi pratici per sfruttare e utilizzare il calore per vari scopi, come generare elettricità attraverso centrali termiche o utilizzare l’energia geotermica per il riscaldamento e la produzione di elettricità.
