Die Wasserturbine

Die Öffnungen, durch die die Flüssigkeit in der Wasseruhr fließt, müssen so gewählt werden, dass die Tropfen, die sich durch sie "durchquetschen", die Oberflächenspannung 2prs durch ihre Gewichtskraft mg überwinden. Im Grenzfall muss also gelten:

wobei r der Kapillardurchmesser (der Öffnung) ist und s die Oberflächenspannung. Auf der anderen Seite müssen die Öffnungen entsprechend klein sein, damit die Flüssigkeit runtertropft.

Im Grunde genommen reicht diese Bedingung, da die andere eingeschlossene Substanz in der Wasseruhr die Luft ist.

Ein Problem taucht auf, wenn die andere Substanz eine leichtere Flüssigkeit ist und sich nicht mit der ersten mischt. Diese Flüssigkeit muss durch eine zweite gleiche Öffnung "zwängen". Daher muss die Auftriebskraft, die auf den Tropfen wirkt, mindestens gleich groß wie die Summe aus seiner Gewichtskraft m'g (gestrichene Größen gehören zu der leichteren Flüssigkeit) und seiner Oberflächenspannung 2pr's' sein:

wobei V' jdas Volumen des verdrängten Tropfens und rdie Dichte der schwereren Flüssigkeit ist.

In Wirklichkeit erzwingt der Fall der schwereren Tropfen eine Bewegung der leichteren nach oben. Die potenzielle Energie des schwereren Tropfens im Vergleich zum leichteren wird in kinetische Energie der Tropfen umgewandelt, die dann die Turbine antreiben - wie in einem echten Kraftwerk.