在物理学和工程学中，热效率是一个重要的概念，它衡量的是一个系统将输入的热量转化为有用功的能力。对于热机（如内燃机、蒸汽机等）而言，热效率是评估其性能的关键指标之一。

热效率的定义可以表述为：系统输出的有效能量与输入总能量之比。通常情况下，热效率可以用数学公式表示为：

\[ \eta = \frac{W}{Q_{\text{in}}} \]

其中：

- \(\eta\) 表示热效率；

- \(W\) 是系统输出的有效功；

- \(Q_{\text{in}}\) 是系统从外界吸收或输入的总热量。

进一步地，在一些特定的场景下，比如卡诺循环（Carnot Cycle），热效率还可以通过温度差来计算。卡诺定理指出，理想热机的最大热效率由高温热源温度 \(T_h\) 和低温冷源温度 \(T_c\) 决定，其公式为：

\[ \eta_{\text{max}} = 1 - \frac{T_c}{T_h} \]

这里的温度单位必须使用开尔文（Kelvin）。这一公式表明，无论采用何种工作介质，只要遵循卡诺循环，其最大热效率仅取决于两个热源之间的温差。

值得注意的是，实际应用中的热效率往往低于理论值，因为真实系统不可避免地会受到摩擦、泄漏、传热损失等多种不可逆因素的影响。因此，提高热效率需要优化设计，减少这些损耗。

总结来说，热效率公式不仅是理解能量转换过程的基础工具，也是指导技术改进的重要依据。无论是研究新型发动机还是分析能源利用效率，掌握热效率的概念及其计算方法都是不可或缺的技能。