這種永動機模型問題在哪？
B區底部因為壓強比A區底部大，又因為半透膜只允許水分子通過，所以B區底部水分子流向A區，同時因為滲透壓的原因A區上面的水分子流向B區。能否永恆流動下去？
（之前有人提過這個問題，但是因為描述不明被摺疊了，我重新提一下。侵刪）
這其實是一個很好的問題。這個永動機破解的關鍵在於，當你考慮足夠大的壓力差使得上下兩個半透膜壓力平衡有所改變時，你必須同時考慮這個壓力差對濃度分布的影響。
從化學勢平衡看，當壓力差不可忽視時，濃度差必然也不可忽視：
比如說，海水中，海底的鹽分濃度要高于海面。我們可以從簡單一點的角度來看這個問題：系統在平衡態是，總是趨向於使自己的勢能盡量降低。因此，當底部濃度升高的時候，中心下移，勢能降低。而這部分降低的勢能恰恰補充了濃度不平衡所需的額外內能。
所以說，B區底部壓力較大，這是沒錯的，但是同時，B區底部鹽的濃度也較高，因而所需的滲透壓也相應更大。這就抵消掉了其壓力的增高。
這個可以用熱力學原理經過簡單推導就計算出來。
謝邀。
這個問題確實已經有人問過了，但是我必須指出，最高贊的那個回答在解釋滲透壓時有疏漏！
我後來也寫過回答來糾正，但是因為占坑晚、篇幅太長、可讀性較差等問題，沒多少人看見，這裡再澄清一下這個問題。
- 為方便大家快速得到解答，我們先來看看簡略版回答：
- 滲透壓指的是阻礙水從低濃度流向高濃度所需的在高濃度溶液上附加的最小壓強，而非迫使水從低濃度流到高濃度的一種壓強。
- 滲透壓不是真正的壓強，而是阻止滲透需要的最小壓強，即系統達到平衡所需要的最小壓強差。
- 在考慮滲透時，我們比較的是溶劑的壓強，而非溶液壓強。
- 將溶質分子看成氣體模型，進行分析，得出結論：在忽略溶質分子的密度隨高度分布時，這個永動機根本無法動起來！
- 考慮溶質分子的密度隨高度分布，經過分析，這個永動機勢必會達到平衡態。
事實上，這個問題的分析需要進行大量理論分析，三言兩語講不清楚，要是只想看個大概，記住以下三點就夠了：點贊、收藏、轉發！
然後……說不定你的朋友圈裡有大佬既能看懂還能像霍金那樣用深入淺出的語言給你講懂……
至於那些想要仔細研究這個問題，還不擔心自己發量的童鞋，別怪我沒提醒你，你即將面對的是一篇5000字長文以及npy投來的異樣的目光……
正片，不是，正文開始。
一、 壓力
多數人都覺得壓力就是一個宏觀物體與另一個宏觀物體接觸時因相互擠壓而產生的力，但事實上，這不是壓力唯一的產生方式。
壓力同樣可以由分子的碰撞產生（或許你能回想起高中物理課本上一個人撐著把傘在大雨中「吃橘」的表情），理解這一點對下文的閱讀或許會有幫助。
二、滲透壓
- 概念
- 百度百科給出的定義為：對於兩側水溶液濃度不同的半透膜，為了阻止水從低濃度一側滲透到高濃度一側而在高濃度一側施加的最小額外壓強稱為滲透壓。
- 維基百科給出的定義為：當滲透持續進行至兩液面高度不再變動時，此時兩液柱之壓強差稱為滲透壓。
也就是說，滲透壓指的是阻礙水從低濃度流向高濃度所需的在高濃度溶液上附加的最小壓強，而非迫使水從低濃度流向高濃度的壓強。
可能你會覺得兩者並無太大差別，實則不然。
後者容易讓人誤以為滲透壓是一種因為溶質粒子碰撞而產生的溶液本身具有的對容器的壓強。
當然是會有這樣一個壓強，但如果這樣理解滲透壓會使得人們混淆方向性。
下面簡單說下為什麼會需要這樣一個附加壓強。
2.來源
這一部分是重中之重，我將在接下來的幾百字中具體分析為什麼清水會流向鹽水而導致鹽水升高。
由於鹽水的溶質NaCl是電解質，除了粒子之間的碰撞外還有不容忽視的離子鍵，這使得接下來的近似遇到困難，於是我們把鹽水改為糖水。
對於稀溶液，由於分子間作用力微乎其微，我們可以將糖分子近似看做是氣體分子。
這個近似在《定性與半定量物理學》中出現過，相關的范特霍夫關係：π=cRT也是根據平衡滲透壓遵循理想氣體定律而得出的。
值得一提的是，它僅對難揮發非電解質稀溶液成立，這也是為何我把鹽水改成了糖水。
在重力對溶劑密度分布影響可忽略的前提下，設糖分子的分子數密度為n，則根據我們在小學二年級就學過的理想氣體狀態方程，有：PV=vRT
其中v=nV/NA，R=kNA
故P=nkT
現在假設糖水水面與清水水面等高，對糖水與空氣的接觸面，氣體分子因碰撞產生了P0的壓力，糖分子因碰撞產生了 P的壓力，則為使得體系平衡，糖水中接近水面的位置處，壓強應為P0-
P。
對半透膜，糖水一側有：水產生的P0- P+
gh的壓力，糖分子碰撞產生的
P的壓力。
清水一側有：水產生的P0+ gh的壓力。
如圖，水將往何處流動取決於虛線面上的壓力比較。
由於糖分子無法穿過半透膜，故其產生的壓力對虛線面上的壓力無貢獻。
也就是說，虛線面上的壓力比較，就是溶劑的壓力比較，而非溶液壓力的比較。
於是我們發現，略去水與半透膜之間因為發生浸潤而產生的表面張力的等效壓強（毛細現象的成因），清水處的溶劑壓強比糖水處的溶劑壓強要大 P，水會從清水處流向糖水處。
為使討論方便，忽略糖水的稀釋，則為阻礙水的滲透而需要在糖水處附加的壓強為 P，這個所需附加的壓強便被稱為滲透壓。
從這裡我們可以看出：滲透壓不是真正的壓強，而是阻止滲透需要的最小壓強，即系統達到平衡所需要的最小壓強差。
在這個例子中，滲透壓由糖水水平面高出清水水平面h』而產生的 gh』提供。
所以，邏輯上來講，不是因為清水流向糖水而導致糖水升高，而是因為糖水不得不升高以使得清水不再流向糖水。
這樣，我們對滲透壓的理解可能會更清晰一些。
三、一個模型
題主的問題和我高中學習物理競賽時遇到的一個問題有相似之處，本著由易入難的原則，不妨將其分析一下。
其他條件與「滲透壓來源」中相同，唯獨是把原本既不透水也不透糖的，不妨說，玻璃管換成了透水不透糖的半透膜。
這樣，由於半透膜透水不透糖，水就會漏出來，而糖不會。
然後，根據我們之前的分析，糖水始終要比清水高h』，於是乎，水便會漏出來又上去，上去了又漏出來，這樣一個簡單的裝置搖身一變，成了大傢伙津津樂道的永動機。
這個問題如果你按照「迫使水從低濃度流到高濃度的一種壓力」來理解滲透壓，那麼你在分析這個問題時想必會走不少彎路。
但是實際上，水根本漏不出來。
我們來考察一下懸空水柱在半透膜上的某點。
半透膜外有：大氣壓 P0
半透膜內有：水的壓強 P0- P+
gh 糖分子壓強
P
雖然水的壓強加上糖分子壓強所產生的合壓強為P0+ gh，大於大氣壓P0，水應該流出，但是我們說過，在考慮滲透時，我們比較的是溶劑的壓力，而非溶液壓力。
同理，在判斷水是否會漏出時，我們應該直接比較大氣壓和水的壓強。這樣我們就會發現，由於前者更大，所以水不會漏出。
那麼問題又來了，既然大氣壓大於水的壓強，那麼請問，平衡態是什麼？
這個問題我也只能講講我的看法，正確性不敢保證，歡迎大家在評論區探討這個問題。
我的看法是，它最終會達到這樣一種平衡：
在接近毛細管口的位置，糖分子的碰撞應該並非全被半透膜「吸收」，而是對毛細管內水的壓強有一定貢獻，這樣的貢獻必然是離管口越近，貢獻越大。於是我們便能在接近毛細管口的位置找到一個達到平衡時的界面。
四、題主模型
題主永動機模型的錯誤之處，或者說該永動機模型的最後防線在於，糖水即使是考慮了它的密度隨高度有一個分布，它也是無法長時間永動的。
由於大眾的物理水平參差不齊，一上來就攻克此模型的最後防線，可能會讓許多人一頭霧水，所以接下來我們分層次一一攻克對此「永動機」的「辯護」。
辯護方案一：
單看題主的問題描述，他似乎是這麼認為的：在高處，水由於滲透壓的影響而流向糖水；在低處，由於糖水密度大於清水密度，所以當高度足夠大時， gh的差異會大於滲透壓，從而使得糖水中的水流向清水，進而造成永動。
這個辯護方案的漏洞在於：
1. 沒有理解滲透壓的概念。
2. 在考慮滲透時，比較的是溶液的壓力，而非溶劑壓力。
辯護方案二：
先來看看不考慮重力影響時的情況：首先，由於液體是充滿容器的，所以不會莫名其妙跑出來一個大氣壓；其次，液體是可以與容器上表面發生相互作用的，設原圖中左邊容器對糖水的壓強為P1，右邊為P2，這部分壓強首先要被溶質粒子碰撞產生的等效壓強抵消掉一部分以後再作用在溶劑上。如圖：
可以發現，無論是上半透膜還是下半透膜，其左右兩邊之差都是P1-Δp-P2。所以無論P1-Δp-P2大於0還是小於0，水的流動方向（如果會流動的話）將會一致，這說明
在忽略糖分子的密度隨高度分布時，這個永動機根本無法動起來！
路人甲：哎你等等，你這說的只是忽略糖分子密度不均時的情況，要是考慮了這一點，情況不就大不相同了嗎？
別急，接下來我們就分析一波在考慮糖分子的密度隨高度分布後，這個永動機所面臨的窘境，一起摧毀它的最後防線！
首先我們得明白一點，既然你說糖分子分布不均，那它分布到底是怎麼樣的呢？
這個問題對學過物理競賽的學生其實不算複雜，隨便一本熱學教材里都會有類似的習題。
這裡我當然能給大家算出它的數學分布函數，但會涉及到大量公式計算，且算出這個結果意義不大，還會讓大部分人在看到這些公式時調頭就走，於是這篇回答又會像下面這個回答一樣，石沉大海了。
人一輩子可以從地球走到月球嗎？?www.zhihu.com
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咳咳，言歸正傳，我們只要知道的是，糖分子的分布是高處少，低處多，且呈e指函數分布。
這樣我們就得到下圖：
我們發現，即使我們考慮了糖分子的密度隨高度不均勻分布，它也與原本不考慮這一點時的圖相差無幾，無非是Δp變成了Δp-。那麼這個Δp-又是什麼意思呢？
它的意思是，由於糖分子在高處分布少，所以由它產生的壓強（Δp-）小於Δp。同理，糖分子在低處分布多，所以由它產生的壓強（記為ΔP+）大於Δp。但由於我們之前已經說過，
在考慮滲透時，我們比較的是溶劑的壓力，而非溶液壓力，所以底部沒有列出ΔP+。
寫到這裡有的知友可能會說了，那糖的分布不均導致的水的分布不均帶來的影響嘞？
我們發現這個影響也是不存在的，因為對上方而言，由於它水深為0，故ρgh為0；對下方而言，由於它處於底部，根據P=F/s，F,s不變，P自然不變，仍為ρgh。
這樣，我們便得到了與忽略糖分子不均勻分布時一樣的結論，那就是這個永動機根本無法動起來！
當然，這道最後防線的守護者也許會狡辯到，那我把半透膜調整一下位置不就好咯？
的確，這樣做確實能夠使得上下兩個半透膜各自左右兩側壓強差不相等（只要使得兩半透膜高度之間的糖水中的水和清水質量不等即可），但是這也不一定能讓這個裝置動起來，因為如果都是左邊大或右邊大的話，上下兩個半透膜中水的流動方向便是相同的，而液體不可壓縮，是故一定不會出現水的流動。
即使控制得好，使得兩個高度處的壓強一個是左邊大，另一個是右邊大，能做到的也僅僅是讓這個永動機動起來，之後必然會達到一個平衡態使得它停止運動。
之所以會有這樣一個平衡態出現不是因為水的流動，而是因為壓強的作用。這句話怎麼理解呢？
舉個例子，下雨天的時候，雖然雨在不停的下著，對單個的雨滴，確實它的位置發生了變化，但對這場雨來說，如果沒有上升氣流，空間中某個位置雨滴的多少是不變的。而一旦有了上升氣流，這場雨在不同時間的同一個位置的雨滴數量將會不同。
這裡的壓強的作用與上升氣流類似，就是改變糖分子密度分布用的。至於為什麼它能讓糖分子的分布達到一個平衡態，原因是這樣的：
假如未達到平衡態，那麼必然有個地方受力不平衡，糖分子沿著該處合力方向運動的趨勢將會增強以使得它最後趨向於平衡態。
綜上，我們可以說，這個永動機又是一個倒在熱力學定律腳下的炮灰！
你還在為無法為科學做貢獻而苦惱嗎？沒關係，點贊收藏轉發這篇回答，讓更多人看到，即是你對科學的貢獻！
額，不懂材料科學，非專業人員，我看還有幾個人沒看懂題主意思，我就先簡單解釋下題主邏輯吧。
A區底部和B區底部同底，A、B上液面同高，溶液溶質均勻分布。
壓強公式P=ρgh，因為B區鹽水密度大→所以B區液底物理壓強更大。
即單純利用鹽水密度更大、產生更大壓強使得水分子在底通道從B進入A。
這個壓強差只取決於密度差，設鹽水密度為 ，清水為
。底部液體物理壓強差即P1=
，設滲透壓為P3，只要P1&>P3就能讓水分子在底通道從B進入A。
那上液面同理，但是高度不同所以上液面物理壓強差P2= ，需要特別注意的是P2顯然小於P1，因為上液面深度小，
是大於
的，所以P1&>P2。我們同時需要令滲透壓P3&>P2，使得水分子可以通過頂通道從A流回B。
題主假設溶液均勻，所以P3恆等。綜上P3需要和P1、P2滿足下列不等關係：P1&>P3&>P2，因為只要液體足夠深，增加h1、h2之差即增加P1、P2之差，我們不難找到滿足這樣一個區間，並且找到一個壓強差滿足A區水流入量和水流出量速率相等，水就可以在裡面「轉起來」了。
非專業人員表示，簡單一分析似乎挺有道理，但是，你通過增加密度差的方法來增加兩邊的壓強差，同時也增加了濃度差使得P3更大，因此我一開始認為應該不存在這種條件使得物理壓強差大於滲透壓，強行讓水分子從B流入A，因為滲透壓的本質是儘可能的維持兩側濃度相同。看了其他高贊回答，P3顯然在上液面和液底是不同的，溶液底部濃度會更高、密度會更大，密度差距會導致上下液面的 也不一樣，鹽水的上液面可能幾乎就是清水使得P2和上液面P3幾乎為0，而底部液體局部濃度差過大也會使得P3增加甚至大於P1。滿足這麼一個模型的前提是溶質均勻分布，但在重力條件下這是不可能的，無重力條件下連壓強都不存在。因此必然需要額外做功使得溶質均勻分布。
最後，最重要的是關於滲透壓的概念，我也弄混淆了，我們想當然的認為物理壓強和滲透壓是一回事，我們想當然的假設了題目中的液體流動，忽略了溶質壓強。還挺有意思的，感謝其他大佬。
太長不看版：無論什麼深度下，B 都會和 A 一樣從左往右滲透水。所以這設計從一開始就是有問題的。
這麼簡單的模型沒必要搞一堆大學的概念來解釋，也沒必要考慮濃差來破解這個 「永動」。
首先，初中就學過液體壓強公式：
左側某一深度 h 下，壓強為 p? = ρ?gh；
右側同一深度 h 下，壓強為 p? = (ρ? + Δρ)gh。這個式子可以拆開理解，第一項 ρ?gh 是水帶來的壓強，第二項 Δρgh 就是額外加入的鹽帶來的壓強。這個概念很像氣體分壓，可以把總壓拆成每個組分各自的貢獻。
由此可以看出，水自身的分壓 ρ?gh 是僅和深度有關的，和加多少溶質沒關係。（註：理想溶液近似下）
再看滲透的實質：滲透是雙向的過程，兩側速率有差異，而非只有朝一側的運動。就像可逆反應的正逆反應同時進行，但總反應有一個朝向。
水分子遷移的速率和水的分壓正相關，因為分壓決定水分子碰撞半透膜的速率。鹽的分壓對水的擴散沒有貢獻，因為鹽的分壓只增大了鹽的粒子碰撞半透膜的速率（而且透不過去），和水分子無關。所以無論什麼深度下，兩側水壓都增加了 ρ?gh ，相互抵消後等同於水面上的滲透過程。
B區底部因為壓強比A區底部大，又因為半透膜只允許水分子通過，所以B區底部水分子流向A區（為什麼底部的滲透壓被你忽略了？）
事實上，很快就會出現滲透壓等於重力壓強的平衡。
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