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.