La thermodynamique est la branche de la physique et de la chimie liée à l'étude du comportement thermique des corps ("thermo") et à l'étude de l'énergie et de ses transformations ("dynamique"). La thermodynamique constitue ainsi notamment la base de la mécanique des fluides, des transferts thermiques et de nombreuses opérations unitaires.

La calorimétrie est la partie de la thermodynamique qui a pour objet la mesure des quantités de chaleur. Elle permet notamment  de déterminer la chaleur spécifique (quantité de chaleur à fournir à une quantité de produit pour élever sa température de 1°C sans changement d'état) et la chaleur latente (quantité de chaleur à fournir pour faire changer d'état un corps à température constante) de produits. Ces grandeurs constituent la base du transfert thermique entre fluides.

 

 

La calorimétrie permet également de mesurer le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) et Supérieur (PCS) de combustibles fluides. Pour les gaz (gaz de ville par exemple), on utilise un calorimètre de type Junker : la chaleur que dégage la flamme du brûleur est mesurée en déterminant l'élévation de température qui en résulte.

 

Les équilibres entre phase représentent notamment la base d'opérations unitaires telles que la distillation et l'absorption. Il est ainsi important de connaître la tension de vapeur des fluides de manière notamment à savoir à une pression et une température donnée dans quel état (liquide, vapeur, équilibre liquide-vapeur) se trouve un corps.

          

Pour les mélanges, à pression constante, on utilise les ébulliogrammes pour déterminer à une température donnée l'état du mélange (liquide, vapeur, équilibre liquide-vapeur).

          

          

L'étude des compresseurs, appareil servant à augmenter la pression d'un gaz, fait également partie de la thermodynamique.
Ils peuvent être à piston, à vis, à engrenages, centrifuges, ...