Teoría de Köhler

La teoría de Köhler describe el proceso en el que el vapor de agua se condensa y forma gotas de nubes líquidas, y se basa en la termodinámica del equilibrio.

Combina el efecto Kelvin, que describe el cambio en la presión de vapor de saturación debido a una superficie curva, y la Ley de Raoult, que relaciona la presión de vapor de saturación con el soluto.

Fue publicado inicialmente en 1936 por Hilding Köhler, profesor de meteorología en la Universidad de Uppsala.

es la tensión superficial de la gota,

es la densidad del agua pura,

son los moles de soluto,

es el peso molecular del agua, y

Muestra la sobresaturación a la que la gota de nube está en equilibrio con el medio ambiente en un rango de diámetros de gota.

Considere (para las gotas que contienen soluto con un diámetro igual a 0.05 micrómetros) un punto en el gráfico donde el diámetro húmedo es 0.1 micrómetros y la sobresaturación es 0.35%.

Dado que la humedad relativa está por encima del 100%, la gota crecerá hasta que esté en equilibrio termodinámico.

A medida que la gota crece, nunca encuentra el equilibrio y, por tanto, crece sin límites.

Sin embargo, si la sobresaturación es solo del 0,3%, la gota solo crecerá hasta aproximadamente 0,5 micrómetros.

La sobresaturación a la que la gota crecerá sin límite se denomina sobresaturación crítica.

El diámetro en el que la curva alcanza su punto máximo se denomina diámetro crítico.