能量守恆但發動機（內燃機）熱效率很低
問：
汽油直接燃燒轉化出的熱能和汽油在發動機裡燃燒轉化出的熱能是否一樣多？
這是個挺有意思的問題，假設汽油的熱值不變（44000KJ/KG），那麼直接燃燒掉一公斤的汽油所產生的熱能就是44000KJ；把這些汽油放到發動機裡去燃燒，產生的熱能理論上也應當是44000KJ，這是不會變的。但是這個假設本身就是錯誤的，首先直接燃燒汽油的目的什麼，是把熱能轉化成哪種能量呢？就算只用來烤火吧。而發動機是將燃燒產生的熱能轉化為機械能的機器，這不是同一個概念，熱能是內能，機械能是動能和勢能的和。
從這個角度分析的話，內燃機燃燒燃油轉化出的熱能會比直接燃燒來得少，但轉化為其他概念的能量的總和還是一樣的；能量不是減少也不會增加，能量是守恆的。
熱效率是什麼概念呢？
燃油車之所以避免不了被淘汰的命運，核心因素包括化石燃料不可再生和排放問題，同時也有效率太低的缺點，如果效率足夠高最起碼不會那麼快的被淘汰！要知道燃油車真正的普及也就百十年而已。可是每年消耗的石油可以填滿很多湖泊······究其原因就是熱效率太低，或者理解為熱能的傳導特點。
熱力學第二定律說明熱能會從高溫物體傳導至低溫物體，燃油車的內燃式發動機是金屬材質，在熄火的時候摸起來和氣溫相同，氣溫稍低摸起來就會“冷冰冰”；那麼在啟動發動機開始運轉之後，燃油燃燒產生的熱能就會有相當一部分傳導至機體材料上。材料很容易“熱飽和”，過多的熱能會讓材料熔化，所以還必須為發動機設定出冷卻系統；外部為風冷、內部為水冷，電子扇往後吹就是用來給機體由外至內的降溫，冷卻液迴圈到機體內吸收熱能、到水箱裡降溫，者都會浪費熱能。
其次則是進排氣壓力和機體結構磨損的損耗，結果導致內燃機的熱效率普遍不足40%。
各大車企公佈的熱效率都只能作為參考，因為要實現該效率需要發動機達到理想的執行溫度，並且穩定在某個很窄的轉速區間內執行，高於或低於該轉速都會讓熱效率大幅降低；就算平均熱效率能達到30%吧，內燃機燃燒的汽油等於浪費了“七成的能量”。所以燃油車的能耗非常之高，石油的消耗才會想大江大河匯入大海一樣誇張。
也許這個資料還不足夠有說服力，那就看看電機吧，這種發動機的效率很高，目前有峰值達到97%的永磁同步電機。
1L oil≈3kwh，也就是一升油的能量約等於三度電；普通中型轎車的平均油耗會在10L/100km上下，電驅同級車的平均電耗可低至15~20kwh/100km，這就相當於5.0~6.6L/100km，算上損耗還要比燃油車的能耗低很多。究其原因則在於電流轉化的電磁場不會受到溫度、進排氣等因素的影響，當然本就不需要進排氣，冷卻損耗的熱能等於“廢能”。所以高效率的電機才能夠取代內燃機，燃油車輸就輸在發動機上。
不過現階段內燃機還可以用於增程式或插混汽車上，以相對恆定且偏低的速度運轉，其產生的機械能轉化的電能就足夠車輛正常駕駛，耗油量可以大幅降低。
能量守恆但發動機（內燃機）熱效率很低
問：
汽油直接燃燒轉化出的熱能和汽油在發動機裡燃燒轉化出的熱能是否一樣多？
這是個挺有意思的問題，假設汽油的熱值不變（44000KJ/KG），那麼直接燃燒掉一公斤的汽油所產生的熱能就是44000KJ；把這些汽油放到發動機裡去燃燒，產生的熱能理論上也應當是44000KJ，這是不會變的。但是這個假設本身就是錯誤的，首先直接燃燒汽油的目的什麼，是把熱能轉化成哪種能量呢？就算只用來烤火吧。而發動機是將燃燒產生的熱能轉化為機械能的機器，這不是同一個概念，熱能是內能，機械能是動能和勢能的和。
從這個角度分析的話，內燃機燃燒燃油轉化出的熱能會比直接燃燒來得少，但轉化為其他概念的能量的總和還是一樣的；能量不是減少也不會增加，能量是守恆的。
熱效率是什麼概念呢？
燃油車之所以避免不了被淘汰的命運，核心因素包括化石燃料不可再生和排放問題，同時也有效率太低的缺點，如果效率足夠高最起碼不會那麼快的被淘汰！要知道燃油車真正的普及也就百十年而已。可是每年消耗的石油可以填滿很多湖泊······究其原因就是熱效率太低，或者理解為熱能的傳導特點。
熱力學第二定律說明熱能會從高溫物體傳導至低溫物體，燃油車的內燃式發動機是金屬材質，在熄火的時候摸起來和氣溫相同，氣溫稍低摸起來就會“冷冰冰”；那麼在啟動發動機開始運轉之後，燃油燃燒產生的熱能就會有相當一部分傳導至機體材料上。材料很容易“熱飽和”，過多的熱能會讓材料熔化，所以還必須為發動機設定出冷卻系統；外部為風冷、內部為水冷，電子扇往後吹就是用來給機體由外至內的降溫，冷卻液迴圈到機體內吸收熱能、到水箱裡降溫，者都會浪費熱能。
其次則是進排氣壓力和機體結構磨損的損耗，結果導致內燃機的熱效率普遍不足40%。
各大車企公佈的熱效率都只能作為參考，因為要實現該效率需要發動機達到理想的執行溫度，並且穩定在某個很窄的轉速區間內執行，高於或低於該轉速都會讓熱效率大幅降低；就算平均熱效率能達到30%吧，內燃機燃燒的汽油等於浪費了“七成的能量”。所以燃油車的能耗非常之高，石油的消耗才會想大江大河匯入大海一樣誇張。
也許這個資料還不足夠有說服力，那就看看電機吧，這種發動機的效率很高，目前有峰值達到97%的永磁同步電機。
1L oil≈3kwh，也就是一升油的能量約等於三度電；普通中型轎車的平均油耗會在10L/100km上下，電驅同級車的平均電耗可低至15~20kwh/100km，這就相當於5.0~6.6L/100km，算上損耗還要比燃油車的能耗低很多。究其原因則在於電流轉化的電磁場不會受到溫度、進排氣等因素的影響，當然本就不需要進排氣，冷卻損耗的熱能等於“廢能”。所以高效率的電機才能夠取代內燃機，燃油車輸就輸在發動機上。
不過現階段內燃機還可以用於增程式或插混汽車上，以相對恆定且偏低的速度運轉，其產生的機械能轉化的電能就足夠車輛正常駕駛，耗油量可以大幅降低。