32. Kapillarität.

Eine merkwürdige Abweichung vom Gesetze der kommunizierenden Röhren

zeigt sich, wenn eine Röhre sehr eng ist; sie wird dann ein

^Haarröhrchen^ oder ^Kapillarrohr^ genannt. Wenn die Röhre von der

Flüssigkeit benetzt wird, wie Glas von Wasser, so steht das Wasser in

der Haarröhre höher als in der weiten Röhre und ist an der oberen Fläche

nach abwärts gekrümmt, es hat einen ^konkaven Meniskus^. Wird die Röhre

von der Flüssigkeit nicht benetzt (Glas und Quecksilber), so steht die

Flüssigkeit im Haarröhrchen tiefer als im weiten Rohr und ist an der

oberen Fläche nach aufwärts gekrümmt, hat einen ^konvexen Meniskus^.

[Abbildung: Fig. 50.]

[Abbildung: Fig. 51.]

Durch Versuche fand man: die Höhe, um welche die Flüssigkeit im Rohre

höher (oder tiefer) steht als im Gefäße, ist um so größer, je kleiner

der Durchmesser ist, und ist dem Durchmesser umgekehrt proportional; sie

ist fast gar nicht abhängig von dem Stoffe, aus welchem die Röhre

besteht, wenn nur die Röhre vollkommen (oder gar nicht) benetzt wird;

wohl aber ist sie abhängig von der Kraft, mit welcher die Flüssigkeit an

der Röhre adhäriert; schließlich ist sie vom sp. G. der Flüssigkeit

abhängig, demselben umgekehrt proportional; je geringer das sp. G. ist,

desto größer ist die Steighöhe.

Damit verwandt ist die Erscheinung des gekrümmten Randes einer

Flüssigkeitsoberfläche. Das Wasser (Öl etc.) in einem weiten Glase

(benetzten Gefäße) hat eine ebene Oberfläche; aber an den Rändern ist

sie nach aufwärts gekrümmt; Quecksilber in einem Glasgefäß (wenn keine

Benetzung stattfindet) ist am Rand nach abwärts gekrümmt.

Man nennt diese in einer Haarröhre zum Vorschein kommende Kraft auch

Kapillarattraktion, wenn sie die Flüssigkeit hebt, oder

Kapillardepression, wenn sie die Flüssigkeit herabdrückt.

Aus der Kapillarität erklärt sich die Erscheinung, daß in porösen

Körpern die Flüssigkeit in die Höhe steigt, wobei die Poren die

Haarröhrchen sind; da dieselben oft sehr fein sind, so steigt in ihnen

die Flüssigkeit oft sehr hoch (feuchte Wände).

Bringt man Öl in eine Mischung von Wasser und Spiritus, welche genau das

gleiche sp. G. hat, so bleibt das Öl schwebend in Ruhe, indem es weder

steigt noch fällt; es ist ^äquilibriert^.

Dabei nimmt das Öl, sich selbst überlassen, stets die ^Kugelform^ an,

und wenn man diese stört, kehrt sie in die Kugelform zurück. Der Grund

liegt in der Oberflächenspannung. Die Moleküle des Öls haben eine, wenn

auch geringe, Kohäsion, vermöge deren sie sich gegenseitig anziehen. Die

anziehenden Kräfte halten sich bei einem im Innern liegenden Ölteilchen

im Gleichgewicht, da es von allen Seiten gleich stark angezogen wird.

Bei den an der Oberfläche liegenden Teilchen aber, die nur von den gegen

das Innere zu liegenden Molekülen angezogen werden, bleibt eine nach

innen gerichtete Kraft übrig. Die Folge ist, daß alle Teile der

Oberfläche gegen die Mitte zu streben, demnach nur ins Gleichgewicht

kommen, wenn die Oberfläche Kugelform hat. Es ist dabei gerade so, wie

wenn an der Oberfläche ein elastisches Häutchen vorhanden wäre, das

infolge der Spannung auch nur zur Ruhe kommt, wenn die Spannung

gleichmäßig und am geringsten ist; beides tritt bei der Kugelform ein.

Man spricht demnach von der Oberflächenspannung einer Flüssigkeit.

Auch schon die Fettaugen auf der Suppe erinnern an solche

Oberflächenspannung, ebenso die runde Form der Regentropfen.

Dritter Abschnitt.

Lehre von den luftförmigen Körpern.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 34 / 340 题