L’enthalpie est la mesure, par unité de masse, de l’énergie thermique totale contenue dans un corps. Ce n’est pas sa valeur absolue qui compte mais sa différence : si le fluide entre dans l’évaporateur à 250 kJ/kg et en sort à 400 kJ/kg, chaque kilogramme de fluide a extrait 150 kJ de chaleur de la chambre. La puissance frigorifique est le produit de cette différence par le débit massique de fluide.
En ingénierie frigorifique, le cycle se trace sur le diagramme p–h (pression–enthalpie) : enthalpie en abscisse, pression en ordonnée. L’évaporateur et le condenseur sont des segments horizontaux (échange de chaleur à pression constante), le compresseur une ligne oblique vers le haut à droite (enthalpie et pression augmentent), le détendeur une ligne verticale (enthalpie constante, pression qui chute). On lit directement sur le diagramme la puissance, le travail du compresseur et le COP.
L’enthalpie se définit aussi pour l’air humide et s’exprime en kJ/kg d’air sec ; elle contient à la fois la chaleur sensible de l’air et la chaleur latente de la vapeur d’eau. La différence d’enthalpie entre l’air extérieur entrant par la porte et l’air de la chambre donne la charge d’infiltration. L’enthalpie de l’air à 35 °C et 50 % d’humidité est d’environ 81 kJ/kg, celle de l’air à 0 °C et 90 % d’humidité de 8,5 kJ/kg : l’écart de 72 kJ/kg est la charge de chaque kilogramme d’air qui s’engouffre par la porte ouverte un jour d’été.