A five-site model for liquid water and the reproduction of the density anomaly by rigid, nonpolarizable potential functions

蒙特卡罗方法 水模型 热力学 航程(航空) 职位(财务) 异常(物理) 功能(生物学) 电场 化学 统计物理学 材料科学 物理 分子动力学 凝聚态物理 计算化学 数学 统计 量子力学 进化生物学 复合材料 生物 财务 经济
作者
Michael W. Mahoney,William L. Jorgensen
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:112 (20): 8910-8922 被引量:2264
标识
DOI:10.1063/1.481505
摘要

The ability of simple potential functions to reproduce accurately the density of liquid water from −37 to 100 °C at 1 to 10 000 atm has been further explored. The result is the five-site TIP5P model, which yields significantly improved results; the average error in the density over the 100° temperature range from −37.5 to 62.5 °C at 1 atm is only 0.006 g cm−3. Classical Monte Carlo statistical mechanics calculations have been performed to optimize the parameters, especially the position of the negative charges along the lone-pair directions. Initial calculations with 216 molecules in the NPT ensemble at 1 atm focused on finding a model that reproduced the shape of the liquid density curve as a function of temperature. Calculations performed for 512 molecules with the final TIP5P model demonstrate that the density maximum near 4 °C at 1 atm is reproduced, while high-quality structural and thermodynamic results are maintained. Attainment of high precision for the low-temperature runs required sampling for more than 1 billion Monte Carlo configurations. In addition, the dielectric constant was computed from the response to an applied electric field; the result is 81.5±1.5 at 25 °C and the experimental curve is mirrored from 0–100 °C at 1 atm. The TIP5P model is also found to perform well as a function of pressure; the density of liquid water at 25 °C is reproduced with an average error of ∼2% over the range from 1 to 10 000 atm, and the shift of the temperature of maximum density to lower temperature with increasing pressure is also obtained.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
phl发布了新的文献求助10
2秒前
大芯发布了新的文献求助10
2秒前
仔wang完成签到,获得积分10
3秒前
Leecorleone发布了新的文献求助10
5秒前
景秋灵完成签到,获得积分10
7秒前
1111发布了新的文献求助10
7秒前
落后悟空完成签到,获得积分10
9秒前
科研小白完成签到,获得积分10
10秒前
阿伟发布了新的文献求助10
13秒前
丘比特应助季烬采纳,获得10
14秒前
zhangyuxue完成签到 ,获得积分10
15秒前
梦华老师发布了新的文献求助20
16秒前
叶洛洛完成签到 ,获得积分10
17秒前
qqq发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
WN完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
脑洞疼应助Leecorleone采纳,获得10
20秒前
香蕉觅云应助潇潇雨歇采纳,获得10
23秒前
niki发布了新的文献求助10
24秒前
今天的云也很好看完成签到 ,获得积分10
26秒前
qqq完成签到,获得积分20
27秒前
orixero应助梦华老师采纳,获得10
29秒前
lcxszsd完成签到 ,获得积分10
29秒前
xzg完成签到,获得积分10
29秒前
Robert完成签到,获得积分10
30秒前
活泼的蘑菇完成签到 ,获得积分10
33秒前
桐桐应助哈哈哈采纳,获得10
33秒前
34秒前
xwt3628完成签到,获得积分10
34秒前
科研通AI6.4应助憨憨采纳,获得10
34秒前
34秒前
aroseisarose发布了新的文献求助10
35秒前
希望天下0贩的0应助kalcspin采纳,获得30
35秒前
36秒前
36秒前
36秒前
36秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Semy应助科研通管家采纳,获得20
36秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6346037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8160699
关于积分的说明 17163254
捐赠科研通 5402145
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861031
邀请新用户注册赠送积分活动 1838920
关于科研通互助平台的介绍 1688189