表面張力
表面張力は、温度が上がれば低くなる。これは温度が上がることで、分子の運動が活発となり、分子間の斥力となるからである。温度依存性についてはエトヴェシュの法則:
γ V 2 / 3 = k ( T c − T ) , {\displaystyle \gamma V^{2/3}=k(T_{c}-T),}
または片山・グッゲンハイムによる式:
γ ( T ) = γ 0 ( 1 − T T c ) 11 9 {\displaystyle \gamma (T)=\gamma _{0}\left(1-{\frac {T}{T_{c}}}\right)^{\frac {11}{9}}}
が提案されている。ここで V はモル体積、k は定数、Tcは臨界温度であり、温度T = Tcにおいて表面張力は 0 となる。また表面張力の温度変化は、マクスウェルの関係式などを用いて変形することで、単位面積当たりのエントロピーSに等しいことが分かる:
( ∂ γ ∂ T ) P e q . = ( ∂ S ∂ A ) P e q . {\displaystyle \left({\frac {\partial \gamma }{\partial T}}\right)_{P\,eq.}=\left({\frac {\partial S}{\partial A}}\right)_{P\,eq.}}
表面張力は不純物によっても影響を受ける。界面活性剤などの表面を活性化させる物質によって、極端に表面張力を減らすことも可能である。
また、接している2つの相に電位差があると表面張力は変化する(電気毛管現象)。
デュ・ニュイ(英語版)円形張力計は濡れ性の良い円形のリングを液体表面から持ち上げるのに必要な力を計測する。
ウィルヘルミー(英語版)プレート法は、濡れ性の良い薄い板を垂直に水中に半分だけ沈め、板にかかる力から板の重量を除いた分を計測する。
振動滴法(レビテーション法)は、レイリーによって1879年に見いだされた、液滴(半径r)の第1振動モードの角振動数ωが粘性を無視すると
ω = 8 γ / ρ r 3 {\displaystyle \omega ={\sqrt {8\gamma /\rho r^{3}}}}
となることを用いて動的に測定する方法である。この方法は溶融金属などによく用いられる。
固体の表面エネルギーの測定は液体に比べ困難であり、得られているデータも精度が低い。気液界面エネルギーを用いて予測する方法、劈開法、高温での変形による測定法などがある。