Задача. Визначити ККД циклу Карно, якщо температури нагрівника й холодильника відповідно дорівнюють 200 і 15 С. Наскільки треба підвищити температуру нагрівника, щоб ККД циклу зріс удвічі?

Розв'язання. Застосувавши формулу (39.4) для ККД циклу Карно, дістанемо:

З формули (39.4) випливає, що для збільшення ККД теплових машин необхідно прагнути до підвищення температури нагрівника і до зниження температури холодильника. Тому в сучасній техніці використовують пару високих параметрів (температури і тиску) або, що значно вигідніше, застосовують газові двигуни внутрішнього згоряння і газові турбіни, в яких можуть бути досягнуті ще вищі температури.

Однак максимальна температура нагрівника Т₁ навіть теоретично не може перевищувати температуру плавлення матеріалів, з яких виготовлено двигун. Тому збільшити ККД двигуна за рахунок підвищення Т₁ можна лише у певних межах. Так само не можна його збільшити за рахунок зниження температури холодильника Т₂, оскільки практично не має смислу добиватися температури Т₂, нижчої за температуру навколишнього повітря. Отже, щоб збільшити ККД теплових двигунів, шукають способи підвищити жаростійкість і жароміцність матеріалів для виготовлення двигунів.

Однак, крім температури нагрівника й холодильника, істотне значення у підвищенні ККД теплової машини мають й інші фактори, наприклад, зниження втрат енергії на подолання тертя в деталях машини, зменшення теплопередачі навколишньому повітрю тощо.

У таблиці 6 вказано кілька типів теплових машин, їх ККД і наближені значення температур нагрівника і холодильника. Як бачимо, ККД реальних машин значно нижчий, ніж максимально можливі їх теоретичні значення.

Підвищення ККД теплових машин має велике народногосподарське значення, оскільки вони широко використовуються у промисловості, на транспорті, а також для перетворення енергії палива в електричну енергію.