Der Wirkungsgrad ist definiert als Bruchteil von Nutzenergie zu zugeführter Energie.

Beispiel: Du möchtest in einem Tesla-Elektromotor möglichst viel mechanische Energie (konkret Rotationsenergie) herausholen, nachdem Du elektrische Energie reinsteckst.

Der Wirkungsgrad ist mechanische (Rotations-)energie / zugeführte elektrische Energie.

Bei einem guten Elektromotor der Effizienzklasse IE5 erreicht man fast 97% Effizienz, dh. nur noch 3% der zugeführten elektrischen Energie werden in Wärme umgewandelt.

https://www.developmentscout.com/industrie/antriebstechnik/motor/6247-asynchronmotor

An unserem Körnergebläse ist ein 7.5 kW Motor mit Wirkungsgrad IE3 verbaut, das sind ca 90%.

https://www.topmotors.ch/sites/default/files/2018-08/D_MB_13_Wirkungsgrade.pdf

Ich kann Dir aus eigener Erfahrung sagen, daß der Motor nach Abladen eines 8-Tonners mit Getreide, das ca 10m hoch ins Silo geblasen ist, verdammt heiß wird an seinen Kühlrippen. Das heißt, diese Wärme, die natürlich elektrisch zugeführt wird, ist als Nutzleistung verloren, denn sie heizt nur den Motor und die Umgebung auf anstatt Körner ins Silo zu blasen.

In Summe muß natürlich Energieerhaltung gelten, ein Teil der elektrischen Energie wird auch noch in Reibungswärme der Lager der Antriebswelle umgewandelt.

Beim Tesla etc. willst Du natürlich möglichst wenig Wärmeentwicklung haben, denn diese Energie aus Deinen Akkus ist verloren. Idealerweise möchtest Du 100% der Energie in Antriebsenergie umwandeln. Mit Permanentmagneten sind schon höchste Wirkungsgrade im geringeren Lastbereich möglich, da dort die elektrische Energie für die Erregerspulen und die damit verbundenen Wärme-Verluste wegfallen.

https://iecmotores.com/de/excellent-performance-of-permanent-magnet-motors/

Die besten Synchromotoren erreichen fast 99% Wirkungsgrad.

https://new.abb.com/news/de/detail/38587/abb-motor-stellt-weltrekord-in-energieeffizien...

Beim umgekehrten Prozeß, der Umwandlung von thermischer Energie in mechanische (Rotations-) Energie, ist maximal der Carnot-Wirkungsgrad erreichbar.

https://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad

Wirkungsgrad = 1 - T_kalt/T_heiß (T dabei gemessen in K). Das heißt, wenn Du einen Dampfkessel hast, dessen Wasser Du zum Beispiel auf 800°C (1073K) aufheizen würdest, und danach Dampf mit 100°C (373K) hast, den Du in einem Kühlturm wieder auf Wassertemperatur abkühlst, bekämst Du bestenfalls einen Wirkungsgrad von 65%. Je höher die obere Temperatur T_heiß desto besser für den Wirkungsgrad.

Daher nutzt man auch Druckwasserreaktoren in AKWs, weil dort das Wasser erst bei höheren Temperaturen siedet. Typisch sind 160 bar und 330°C Siedetemperatur.

https://de.wikipedia.org/wiki/Druckwasserreaktor

In Kohlekraftwerken sind Temperaturen T_heiß von über 500°C möglich.

DT