L'esistenza della tensione superficiale dà inoltre origine il fenomeno per cui i liquidi tendono a salire lungo i tubi capillari. Consideriamo ciò ch eavviene immergendo un tubo capillare 0,01 cm dentro l'acqua o in qualunque altro liquido. Il liquido sale lungo le pareti e la superficie del liquido si incurva nel tubo.
La curvatura della superficie determina una differenza di pressione che viene compensata dall'innalzamento del liquido dentro il tubo. Ne deriva che la pressione al di sotto del menisco è inferiore a quella atmosferica di una quantità pari a 2g/r, dove r rappresenta il raggio del tubo.
Fuori dal tubo la pressione sul liquido è pA, mentre dentro il tubo si riduce a pA - 2g/r. La pressione esterna eccedente forza il liquido a raggiungere l'equilibrio idrostatico. Un tale equilibrio si stabilisce quando la colanna liquida di densità d ha raggiunto l'aqltezza h , tale che:
e applicando al liquido di riferimento del quale è nota la tensione superficiale e facendo il rapporto, si ha:
Questa espressione permette di calcolare la tensione superficiale, conoscendo il raggio del capillare e la densità del liquido e misurando l'innalzamento capillare (N/m)
Misura della tensione superficiale dei liquidi
La misura della tensione superficiale dei liquidi è basato sull'innalzamento (abbassamento) capillare, oppure sul loro gocciolamento da un tubo capillare
Se si utilizza il primo metodo, si ottiene:
L'altro metodo è noto come metodo stalagnometrico ed è basato sul fatto che una goccia di liquido di massa m si stacca dalla estremità di un tubo capillare di raggio r, quando la sua forza peso F ( F = mg, in cui g è l'accellerazione di gravità) è numericamente uguale all'intensità della forza di adesione delle molecole del liquido sul capillare: Tale forza dovuta alla tensione di vapore é: Fa =2prg. Ne consegue che una goccia di liquidosi stacca dal capillare quando:
Nella pratica si fa sgocciolare da un capillare provvisto di una bolla di rigonfiamento, un volume noto (V) del liquido in esame la cui densità sia nota (d) e contando il numero di gocce (n) contenute nel volume , la massa di una goccia del liquido è ottenuta dividenso per il numero delle gocce la massa totale:
Nella pratica si usa confrontare la tensione superficiale del liquido in esame con quello di un liquido di riferimentio del quale è nota la tensione superficiale:
