按照经典热力学，工作在TH和TL二热源间的一切热机所能达到的效率界限为卡诺效率：
实际热机要达到这个理论上的界限，循环周期要远大于气体的驰豫时间，因而输出功率将趋向零。任何一台实用热机，都要求一定的输出功率，因而总是在有限时内完成循环。此外，还存在热漏、摩擦等不可逆因素，也降低循环效率。为了使热力学理论能更好地指导实际，人们致力于寻求比可逆热力学界限更切合实际的性能界限。人们首先考虑了热 阻不可逆因素影响，建立内可逆卡诺循环模型，得到了二热源热机在最大功率输出时的极限效率（即著名的CA效率）。
实际热机除了热阻外，还存在其它很多不可逆性，研究和分析各种不可逆损失及其对热机性能的影响，是机器设计的主要任务之一。
理论和实际观测的结果都表明了不可逆热机的功率P与效率η的关系曲线是一根通过零点的闭合曲线 。 2100433B
