Gheața poate începe să se sublimeze când presiunea vaporilor saturați la o anumită temperatură este mai mare decât presiunea parțială a vaporilor de apă din mediu; aspirarea și captarea vaporilor de apă de către condensator, care este mai mică decât temperatura produsului, este o condiție necesară pentru sublimare.
Distanța parcursă de moleculele de gaz între două coliziuni consecutive se numește calea liberă medie, care este invers proporțională cu presiunea. La presiune normală, valoarea sa este foarte mică, iar moleculele de apă sublimate se ciocnesc cu ușurință de gaz și revin la suprafața sursei de abur, astfel încât viteza de sublimare este foarte lentă. Pe măsură ce presiunea scade sub 13,3Pa, calea liberă medie crește de 105 ori, ceea ce accelerează semnificativ viteza de sublimare. Moleculele de apă care zboară rareori își schimbă aspectele, formând astfel un flux direcțional de abur.
Pompa de vid joacă rolul de pompare a gazului în congelatorul de laborator pentru a menține presiunea scăzută necesară sublimării. 1 g de vapori de apă este de 1,25 l la presiune normală, dar se extinde la 10.000 litri la 13,3 Pa. Este imposibil ca o pompă de vid obișnuită să pompeze o cantitate atât de mare de volum pe unitate de timp. Condensatorul formează de fapt o pompă de vid care captează în mod specific vaporii de apă.
Temperatura produsului și condensul sunt de obicei de -25 ° C și -50 ° C. Presiunea de vapori saturați a gheții la această temperatură este de 63,3Pa și respectiv 1,1Pa, deci există o diferență considerabilă de presiune între suprafața de sublimare și suprafața de condensare. Dacă presiunea parțială a gazului necondensabil din sistem în acest moment poate fi ignorată Indiferent, aceasta va face ca vaporii de apă sublimați din produs să ajungă la suprafața condensatorului la un anumit debit și să formeze îngheț.
Căldura de sublimare a gheții este de aproximativ 2822J / g. Dacă procesul de sublimare nu furnizează căldură, produsul poate reduce doar energia internă pentru a compensa căldura de sublimare, până când temperatura sa este echilibrată cu temperatura condensatorului, sublimarea se va opri. Pentru a menține diferența de temperatură între sublimare și condens, trebuie să se asigure suficientă căldură produsului.
