Warum ist das Modellieren von Wasser so schwierig?

Bisher sind mehrere Wassermodelle entstanden. Dennoch gibt es kein bestimmtes Modell , das effektiv alle Eigenschaften von Wasser richtig wiedergibt. Ein Modell wie TIP3P liefert mir thermodynamisch günstige Werte, aber die Diffusivität wird überschätzt. Beim SPC/E-Modell ist der Fall genau umgekehrt.

Warum ist es so schwierig, Wassermoleküle genau zu modellieren? Welche Probleme sind damit verbunden? Warum können mir richtige quantenmechanische Ab-initio-Berechnungen für das Molekül keine richtigen Ergebnisse liefern?

" Alle Eigenschaften" ist ein bisschen viel zu zielen ...
Ich bin mir nicht sicher, ob ich ein interatomares oder intermolekulares Modell kenne, das „alle Eigenschaften“ genau angibt. Selbst DFT (nominell ziemlich nah an ab initio QM) kann das nicht (und hätte echte Probleme mit Wasser und den Wechselwirkungen mit großer Reichweite).

Antworten (1)

Denn die Turbulenzen sind nicht bekannt.

Turbulenz ist eine Oberfläche in (innerhalb) der Flüssigkeit. Das bedeutet auf molekularer Ebene dasselbe; 1. wenn das Wassermolekül einen Einfluss auf sein Nachbarmolekül hat oder 2. es keinen Einfluss auf alle seine Nachbarmoleküle hat.

  • Wenn diese Oberfläche vorhanden ist (Option 2), verbraucht die Erzeugung der Oberflächenspannung Energie.
  • Wenn die Oberflächen eine hohe Geschwindigkeitsdifferenz aufweisen, verhalten sie sich durch Reibung und Kollision anstelle von elastischen und/oder viskosen Kräften.

Dies ist das sogenannte "navier stokes existency and smoothness problem", das als mathematisches Problem betrachtet wird, obwohl es ein physikalisches Problem ist, da die Prämissen des Problems physikalisch falsch definiert sind.

Ich habe seit 2012 ein Papier darüber in meinem Schreibtisch. Aber es scheint noch etwas zu dauern, bis das erkannt wird. Hier sind einige Dinge, die interessant sein könnten; -oder nicht.

Und wenn Sie keine ausgefallene Erklärung auf QED-Ebene haben möchten; Die Oberfläche hat eine elektromagnetische Kraft, die alle anderen Oberflächen antreibt, und obwohl diese Kraft gering ist, reicht sie aus, um die Teile auseinander zu halten, wenn sie genügend Geschwindigkeitsunterschied haben.

Und hey, wenn Sie meiner Erklärung zu den Turbulenzen nicht zustimmen, ist meine Antwort immer noch richtig. Das ist der Grund, warum "Ihre" Mathematik nicht funktioniert; Du hast einfach nicht die richtige Physik. Fühlen Sie sich völlig frei, Ihr eigenes "Recht" zu finden.