Verbrennungsmotoren haben Verbrennungstemperaturen von ca. 2500 °C (2773 K) und Frischgastemperaturen von etwa 100 °C (373 K). Der theoretisch erreichbare Wirkungsgrad beträgt also

In der Praxis erreichen unter optimalen Bedingungen Ottomotoren 33 %, Dieselmotoren in Pkws 41 % und langsam laufende Schiffsdieselmotoren 50 % Wirkungsgrad. In PKWs erreichen unter realen Fahrbedingungen mit einem hohem Anteil von Teillastbetrieb Ottomotoren typischerweise einen Wirkungsgrad von weniger als 20 % und Dieselmotoren weniger als 30 %.

Eine Wärmekraftmaschine kann aus verschiedenen Kreisprozessen zusammengesetzt werden (z. B. GuD-Kraftwerk: Kombination des Gasturbinenprozesses mit einem Dampfkraftwerk: Ausnutzung der Arbeitsfähigkeit eines Prozesses in der Temperaturspanne von 1500 bis 700 °C in der Gasturbine, danach mit den Abgasen aus dem Gasturbinenprozess Ausnutzung der Arbeitsfähigkeit eines Prozesses in der Temperaturspanne von 700 bis 100 °C im Dampfkraftwerk, wodurch maximal ein Wirkungsgrad eines (Vergleichs-)Kreisprozesses in der Temperaturspanne von 1500 bis 100 °C erreicht werden kann, der aber größer ist als der Wirkungsgrad der Einzelprozesse – hier Gasturbine und Dampfkraftwerk). Sie erreichen Wirkungsgradwerte bis zu 60%.

Da ein Gas als Arbeitsmedium eingesetzt wird, gehören Wärmekraftmaschinen zu den thermischen Fluidenergiemaschinen.

• Verbrennungskraftmaschinen (Thermische Fluidenergiemaschinen mit innerer Verbrennung)
  • Verbrennungsmotor
  • Gasturbine

• Thermische Fluidenergiemaschinen mit äußerer Verbrennung
  • Dampfmaschine
  • Dampfturbine
  • Stirling-Motor

• Strömungsmaschinen
  • Turbomaschinen
    • Dampfturbine
    • Gasturbine
    • Staustrahltriebwerk

• Kolbenmaschinen
  • Verbrennungsmotor (innere Verbrennung)
  • Dampfmaschine (äußere Verbrennung)
  • Stirlingmotor (äußere Verbrennung)