Существует закон сохранения энергии, в цикле происходит преобразование одних её форм в другие, и при этом получение некоторых форм энергии (работы) является целью, а одновременное с этим образование других - потерями. Цикличность процесса означает, что каждый следующий цикл ничем не отличается от предыдущего.
Поэтому, в самом общем виде можно рассуждать так : Пусть в результате одного цикла система получила из внешнего мира энергию Е(в любых формах), отдала нам в том виде, каком мы нуждаемся, П(полезное), остальное ушло во внеший мир без пользы для нас- О(оттходы).
Очевидно, что П+О=Е, это требование закона сохранения энергии. Тогда КПД - это П/Е, выраженное в процентах.