Проведено порівняльний аналіз теплофізичних та експлуатаційних властивостей, гідродинамічних та теплообмінних характеристик іонних рідин та їх сумішей з органічними сполуками з такими для традиційно використовуваних робочих тіл теплотехнічних пристроїв. Визначено області перспективного застосування іонних рідин у теплохолодотехніці та енергетиці. За допомогою газорідинної хроматографії експериментально досліджено граничні коефіцієнти активності та розраховано парціальні мольні надлишкові ентальпії за нескінченного розведення 38-ми органічних сполук у іонних рідинах, таких як: 1-метил-3-етил-імідазоліум Біс (трифторометил-сульфоніл) амід, 1,2-диметил-3-етил-імідазоліум Біс (трифторометил-сульфоніл) амід та 4-метил-н-бутилпіридиніум тетрафтороборат. Експериментально досліджено фазову рівновагу 39-ти чистих та 8-ми сумішей органічних сполук з 1-метил-3-етил-імідазоліум Біс (трифторометил-сульфоніл) амідом методом переносу потоком інертного газу. Визначено ентальпії випару чистих з'єднань та коефіцієнти активності органічних компонентів у сумішах. Фазові рівноваги у сумішах описано за допомогою NRTL-методу, визначено параметри моделі. Запропоновано метод прогнозування густини, теплоємності, теплопровідності та в'язкості для перспективних у теплотехнічних застосуваннях іонних рідин з імідазоліум- та піридиніум-катіонами та трифторометил-сульфоніл амід-, тетрафтороборат- та гексафторофосфат-аніонами у повному діапазоні існування рідкої фази за атмосферного тиску.