Se presenta el análisis del control térmico del evaporador utilizado comúnmente en los sistemas de refrigeración por compresión mecánica con base a la termodinámica del fluido refrigerante. Se desarrolla el modelo dinámico cuando se tiene a la salida del evaporador vapor saturado seco y con sobrecalentamiento, después se aplica la ley de control clásico PID variando el grado de sobrecalentamiento y la calidad del vapor a la entrada de éste. Al incrementar el grado de sobrecalentamiento se aumenta la estabilidad de la señal de salida, disminuyendo los sobretiros hasta en un 5%, así mismo conforme la calidad del vapor disminuye a la entrada del evaporador, se tiene una mejor estabilidad en la operación hasta del 15%.