почему КПД никогда не может быть 100%? Какой закон это подтверждает?

КПД никогда не может быть 100% из-за того, что просто получится вечный двигатель. Как бы ты не хотел, всё время ты теряешь на трение, потерю тепла. По второму закону термодинамики, энергия, подводимая к рабочему телу идёт на изменение внутренней энергии и работу.

Для тепловых двигателей - это второй закон термодинамики, который утверждает, что невозможно преобразовать полностью энергию от нагревателя в механическую работу. Это связано с необратимостью тепловых процессов.

В общем случае это запрещает закон сохранения энергии. Мы всегда тратим энергии больше, чем нужно из за наличии сил трения, сопротивления. В электрических двигателях потери также связаны с нагреванием катушек при прохождении тока.