對於(yu) 純水，如果已知初始溫度和要求的最終溫度，則可以通過(式1)計算為(wei) 了達到冷凍而需要的熔化熱（Q_tot）。

Q_tot=C_w(T₁-T₀)+Q_e+C_e(T₀-T₂)（KJ/Kg） (式1)

式中C_w——水的比熱容；

Q_e——冰的熔化熱；

C_e——冰的比熱容；

T₀——冰的冷凍溫度；

T₁——水的初始溫度；

T₂——冰的最終溫度。

C_w為(wei) 溫度在+20~ 0℃，C_e為(wei) 溫度在 0~50℃的平均值。

對於(yu) 溶液和混懸液而言必須識別出其固體(ti) 成分。

Q_tot=[（C_wX_w+C_fX_f）（T₁-T₀）]+X_w Q_e+[（C_wX_w+C_fX_f）（T₀- T₂）] (式2)

式中：C_w——溫度高於(yu) 0℃的水的比例；

      C_f——固體(ti) 物的比熱容；

      X_f——固體(ti) 比例；

X_w——冰的比例，一直冷凍到溫度為(wei) T₂。如果溫度達到了T₂後並非所有水都被冷凍，則必須引入另外一個(ge) 術語，以反映未冷凍水的冷卻。

表1列出了不同食品中不可凍結水（UFW)。在將這些數據與(yu) 其他文獻相比較時，可能發現數值偏小。這不僅(jin) 取決(jue) 於(yu) 不同的原材料以及測量之前探頭的使用曆史，也與(yu) 測量方法有關(guan) 。在一個(ge) 高度濃縮的溶液中有一定量的水不能結晶，水分子不可能再移動到已有的晶體(ti) 上，這一事實對生物製品的冷凍是重要的。

食品在不同溫度的焓值。-40℃時的焓值設定為(wei) 0kJ/kg。

在表3中列出了藥品中使用的產(chan) 品的不可凍結水（UFW）數據

可通過如下步驟以簡化的方式描述計算的能量從(cong) 產(chan) 品冷凍區向冷卻介質的傳(chuan) 遞過程：設產(chan) 品為(wei) 一無限大平板，隻從(cong) 一邊冷卻，而能量則僅(jin) 沿垂直方向無限延伸。而結晶能則從(cong) 結晶區，通過已冷凍的冰，再通過容器底部傳(chuan) 遞到擱板，而後進入冷卻用鹽水。

冷凍時間（T_e）可由下列算式近似計算

式中：

T_e——冷凍時間；

ΔJ——初始冷凍點和最終溫度之間的焓差；

ΔT——冷凍點和冷卻介質之間的溫度差；

d——平行於(yu) 主熱傳(chuan) 遞方向上產(chan) 品的厚度；

ρ_g——冷凍產(chan) 品的密度；

λ_g——冷凍產(chan) 品的熱導率；

K_{su——冷卻介質和冷凍區之間的表麵傳(chuan) 熱係數；}

w——導熱項

u——傳(chuan) 熱項