A termodinâmica desempenha um papel fundamental no projecto e operação do equipamento utilizado nos processos de separação. Os conteúdos desta disciplina (e área do conhecimento) são tão abrangentes que permitem realizar o cálculo dos equilíbrios de fases, das necessidades energéticas dos equipamentos e do tamanho dos mesmos. A termodinâmica permite estabelecer e desenvolver as ferramentas apropriadas ao cálculo dos balanços mássicos e energéticos, das densidades e das composições das fases em equilíbrio. A aplicação prática destas equações exige o conhecimento de variadas propriedades termofísicas como é o caso da pressão e da temperatura de equilíbrio das fases em presença, da composição das fases, da densidade, da entalpia e da capacidade calorífica, da viscosidade, etc. Muitas vezes a ausência de valores na literatura para as propriedades exige o recurso a métodos de estimativa e é também aqui que a termodinâmica mostra o seu grande potencial. Sendo o estudo do equilíbrio de fases de misturas um assunto fundamental para o projecto de unidades de separação, constitui objectivo essencial desta secção, formular e aplicar os modelos da termodinâmica ao cálculo do equilíbrio de fases líquido-gás (VLE) de substâncias puras e de misturas e do equilíbrio líquido-líquido (LLE) de misturas. Surgem assim os módulos (VLE) e (LLE) para cada tipo de equilíbrio onde o utilizador é convidado a aprender os modelos termodinâmicos (a teoria) que suportam o cálculo do equilíbrio de fases e a praticar essa aprendizagem em secções criadas para o efeito.