ナフサを気化させたときなぜ低い所に貯まる？

質問

ナフサをその沸点以下の温度で気化させた場合に、ナフサは空気より重いため、低い所にたまると思いますが、混合気体として空気と均一に混ざることはあるのでしょうか？
また、空気中の酸素と窒素ですと酸素の方が重いですが酸素が低いところにたまらない理由を教えてください。条件（例えば低温）によっては、酸素が低いところにたまるのでしょうか？

回答No.1

IdleMaster · ベストアンサー

>>混合気体として空気と均一に混ざることはあるのでしょうか？
扇風機などで空気を混ぜてやれば、一時的に均一となります。

>>酸素が低いところにたまらない理由
ナフサの場合、酸素や窒素などより著しく重いため、下に溜まりやすくなっています。(数倍から数十倍)
それに対し、窒素と酸素の重さは
窒素：酸素＝７：９

であり、ナフサと比べてほとんど変わりません。
多少酸素が下に集まり安いと言う事はあるかもしれませんが、基本的には、
酸素と窒素はほぼ均一に混ざることになります。

回答No.2

noname#160321

>酸素が低いところにたまらない理由を教えてください
気体は原子ないし分子が真空中を自由に飛行している状態です。頻繁に壁面にぶつかって「圧力」を与えます。しかし、平均自由行程で示される距離の間は他の分子(原子)とぶつかる事はありません。
一旦均一に気化した種類の異なる原子・分子を分けるには、増大してしまったエントロピーを下げるために自由エネルギーを加えてやる必要があります。
それも、冷凍機のように設計された装置で「分留」してやる必要があるのです。