熱効率とは？
熱効率（η）とは、熱機関が熱エネルギー（投入熱量）をどれだけ効率よく有用な力学的仕事に変換できるかを表す指標です。単位を持たない比率で、多くの場合パーセント（％）で示されます。熱力学第二法則により、一部の熱は必ず低温の熱源へ捨てられるため、現実の熱機関で効率が100％に達することはありません。
この計算ツールの使い方
投入熱量 \(Q_{in}\)（燃料の燃焼などによって機関に与えられるエネルギー）と、排出熱量 \(Q_{out}\)（周囲や低温熱源へ捨てられるエネルギー）を、いずれもジュール（J）単位で入力してください。本ツールは熱効率を小数と百分率の両方で求め、あわせて正味仕事量も表示します。
計算式の解説
正味仕事量は、入ってくるエネルギーと出ていくエネルギーの差で求められます：$$W_{net} = Q_{in} - Q_{out}$$効率は、投入熱量のうち仕事に変換された割合を表します：$$\eta = \frac{W_{net}}{Q_{in}} = 1 - \frac{Q_{out}}{Q_{in}}$$これに100を掛けると、百分率（％）で表せます。
計算例
たとえば、ある熱機関が1000 Jの熱を吸収し、600 Jの熱を排出するとします。このとき $$W_{net} = 1000 - 600 = 400 \text{ J}$$ となり、$$\eta = \frac{400}{1000} = 0.40$$ すなわち40％です。これは、供給された熱の40％が有用な仕事に変換され、残りの60％が捨てられることを意味します。
よくある質問（FAQ）
効率が100％を超えることはありますか？ ありません。現実の熱機関では \(Q_{out}\) が常に0より大きいため、ηは必ず1（100％）未満になります。
どの単位を使えばよいですか？ 両方の入力で同じ単位を使えば、エネルギーの単位は何でも構いません（ジュール、kJ、BTUなど）。効率は無次元量だからです。
カルノー効率との関係は？ カルノー効率（\(1 - \frac{T_{cold}}{T_{hot}}\)）は理論上の最大効率を表します。ここで実測の熱量から計算される実際の効率は、常にカルノー効率以下になります。
