Почему КПД двигателя не может быть не только больше 100%, но и равен 100%?

КПД (коэффициент полезного действия) двигателя не может быть равен 100% или больше по фундаментальным законам физики, в первую очередь — из-за второго закона термодинамики и неизбежных потерь энергии в процессе работы любого двигателя.

1. Потери энергии в процессе работы:
Ни один двигатель не может преобразовать всю полученную энергию в полезную работу без потерь. Часть энергии всегда рассеивается в виде тепла, трения, вибраций, шума и других побочных эффектов. Например, в тепловых двигателях (таких как двигатель внутреннего сгорания) значительная доля энергии уходит с отработанными газами и через нагрев охлаждающей системы.

2. Второй закон термодинамики:
Этот закон утверждает, что при любом превращении энергии часть её неизбежно рассеивается, и никакая система не может быть абсолютно эффективной. Идеальный тепловой двигатель — это абстракция, называемая циклом Карно, и даже он при работе между двумя тепловыми резервуарами с разной температурой имеет КПД меньше 100%. То есть, даже в идеальных условиях (без трения, потерь и прочего), КПД ограничен физическими законами.

3. КПД выше 100% — это нарушение закона сохранения энергии:
Если бы КПД двигателя был больше 100%, это означало бы, что он выдает больше энергии, чем получает. Это равнозначно созданию энергии из ничего, что прямо противоречит закону сохранения энергии. Такие устройства, называемые "вечными двигателями первого рода", невозможны в реальности.

Таким образом, КПД не может быть 100% или выше, потому что всегда существуют неизбежные потери, а физические законы строго ограничивают эффективность преобразования энергии. Даже самые современные и совершенные двигатели имеют КПД значительно меньше 100%.