Deje que una caja se divida en dos partes por una partición. Deje que cada parte se llene con el mismo gas en concentraciones iguales pero a diferentes temperaturas. Deje que los gases comiencen a difundirse a través de un agujero en la partición. También se asume que la temperatura en cada parte se mantiene constante.
¿Es cierto que la concentración de gas en la parte más fría será más alta?
Supongo que la pregunta se refiere al momento en que el sistema alcanza un estado estacionario, es decir, ya no hay flujo neto de gas entre las particiones. Tenga en cuenta que estacionario no significa equilibrio - todavía hay un flujo constante de energía entre las dos particiones, pero nada cambia con el tiempo.
Ahora podemos describir el gas en cada partición mediante la ecuación del gas ideal: $$P_{1,2}=n_{1,2}k_BT_{1,2}.$$ Las presiones en el agujero son iguales, $P_1 = P_2$ así que obtenemos: $\frac{n_1}{n_2}=\frac{T_2}{T_1},$ es decir, la partición con la temperatura más alta tiene la menor concentración.
Observación
La debilidad en mi argumento es asumir que la ausencia de flujo neto de material significa presiones iguales; tal vez alguien pueda ayudarme aquí.
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