水H2Oは、水銀Hgを除くすべての液体のうちで、表面張力が一番大きいです。この理由は、水分子H2Oは、分子間で強力な水素結合を形成しているからです。ちなみに、水銀Hgの表面張力が大きいのは、金属結合によります。また、表面張力は、温度が上昇すると低下していきます。これは、温度が上がることで、分子の熱運動が活発になり、分子間力による相互作用の影響が小さくなるからです。一般的に分子間に相互作用する分子間力が大きいほど、液体の表面張力は大きくなります。 (i) 曲面の表面張力 液中の球状気泡に空気を吹き込んで、半径drだけ膨張させたときの仕事を考えます。このときの圧力の増加分をΔP、体積の変化量をdVとすると、膨張させたときの仕事はΔP×dVとなります。また、表面張力をγ、表面積の変化量をdSとすると、表面拡張の仕事はγ×dSとなります。さらに、 、 なので、両式をそれぞれを半径rについて微分する