マーキュリー フォールズ:
水銀は非湿潤性の挙動を示します。これは、水銀が毛細管の材料 (通常はガラス) に対して親和性が低いことを意味します。この場合、水銀分子内の凝集力は、水銀とガラス表面の間の接着力よりも強いです。これにより、水銀分子間の引力が大きくなり、毛細管内の液柱の上部に凸状のメニスカス (曲面) が形成されます。密度の高い水銀液滴に作用する重力により、水銀液滴が下に引っ張られ、水銀が管内に落下します。
水位上昇:
一方、水は湿潤挙動を示し、ガラス表面への強い引力を示します。水の分子とガラスの間の接着力は、水内の凝集力よりも強いです。その結果、水滴はガラス表面に沿って広がり、凹面のメニスカスを形成する傾向があります。この湾曲により、重力に逆らってチューブ内の水を上向きに引っ張る上向きの毛細管力が発生します。空気との界面における水分子の表面張力も、この上向きの動きを維持する役割を果たします。
要約すると、水銀と水の湿潤挙動の違いによって、水銀が毛細管内で上昇するか下降するかが決まります。水銀は付着力を支配する凝集力によって落下しますが、水は重力に打ち勝ってガラス表面との強い付着力によって上昇します。