Может ли быть КПД теплового двигателя равным 1, т. е 100%? почему?

Нет, не может. Во всех видах двс (двигатель внутреннего сгорания), не важно дизель, бензин, двухтактный движок, четырехтактный, смесь бензина с воздухом попадает в цилиндр, далее, когда поршень сжал эту смесь она взрывается (свеча дает искру) и газ совершает механическую работу при расширении. НО! при сгорании бензина выделяется еще и теплота, которая "улетает в никуда" - ее отводит радиатор. Именно потому, что не вся энергия сгорания бензина тратится на толкание поршня вниз (это полезная работа) двигатель не может иметь кпд 100% (т. к. выделяется теплота)

Реальные кпд двигателей: Бензиновый - примерно 20%. Дизель чуть побольше - 25%. Остальные 80% энергии улетают в воздух. Принцип общий понятен: все из за теплоты, которая не используется.