Eine Wärmekraftmaschine ist eine Maschine, die Wärme in mechanische Energie (Arbeit) umwandelt. Sie nutzt dabei das Bestreben der Wärme aus, von Gebieten mit höheren zu solchen mit niedrigeren Temperaturen zu fließen. Beispiele sind Dampfmaschine, Dampfturbine und alle Verbrennungsmotoren.
Dagegen wird eine Maschine, die unter Einsatz mechanischer Energie Wärmeenergie von einem niedrigeren Temperaturniveau auf ein höheres transportiert, als Kraftwärmemaschine, Wärmepumpe oder Kältemaschine bezeichnet.
Wärmekraftmaschinen nutzen „rechtslaufende“ Kreisprozesse, bei denen die geschlossene Kurve etwa im T-s-Diagramm oder P-v-Diagramm im Sinne „oben nach rechts, unten nach links“ durchlaufen wird. Wärmepumpen nutzen „linkslaufende“ Kreisprozesse. Zur Beurteilung der Effizienz von Kreisprozessen dienen die idealen Vergleichsprozesse. Die theoretische Grundlage dieser Prozesse bildet die thermische Zustandsgleichung idealer Gase mit den drei Gaszustandsgrößen Druck, Temperatur, Volumen und der universellen Gaskonstante.
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