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低圧側から高圧側への気体の移動はおこりえますか?
また、おこらないとしたら、理論的にはどう証明されるのでしょうか?

不躾な質問で大変申し訳ありません

A 回答 (2件)

マクロには起きません。

移動可能な薄膜で仕切られていると考えれば高圧側が低圧側に仕事をします。擬可逆過程で進行するとすれば、仕事をしてやれば戻すことも可能です。
他方ミクロには低圧側から高圧側へも気体の分子は移動します。互いに相手の空間内での分圧はゼロなので拡散していきます。
これは多分「ポアンカレの予想」が適用されないので、充分長い時間が経っても、二つの純粋な気体に別れることは無いでしょう。
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マックスウエルの魔物を召喚すれば可能です


そんなことをしなくてもじっと待っていればそのうちに起こるかもしれません

圧力はある範囲に含まれる粒子の運動の平均です
高圧側にも運動が小さい粒子もあり低圧側にも運動の大きい粒子があります
このような二種類の流体が接していると低圧側の運動の大きい粒子が高圧側に移動することがあり高圧側の粒子は低圧側に移動しないこともあり得ます
ほとんどあり得ないけれど絶対とは言い切れません
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