Water has been studied extensively

Water has been studied extensively by computer simulation
using both the molecular dynamic and Monte Carlo
methods, and consequently valuable insight has been gained
about the nature of the liquid and solid
phases. In the
various studies, many different potentials have been used to
model the molecular interactions. These range from simple
rigid molecule interactions such as the ST2 potential to
more complex potentials which allow for molecular vibrations
and chemical reactivity. Considering the obvious importance
of phase transitions, it is indeed surprising that
only recently has the phase behavior of water been examined
via molecular dynamics simulation. I I A necessary but not
sufficient test of any potential used to model water is that the
density should increase as melting occurs. A corollary to
this, of course, is that applying pressure to the crystal should
cause its melting point to decrease. In this paper, we extend
our previous studies on ice crystal melting at low pressure to
report here the melting of an ice crystal under substantial
applied pressure. In addition, we continue in our effort to
understand the nature and role of amorphous structures in
governing the mechanically stable packing of water molecules
by performing non annealing quenches from various
thermodynamic states generated in the melting studies.
The computer simulations (detailed in Sec. II) are performed
on small clusters of 250 molecule ST2 water molecules constrained
by an external potential. These studies differ from
the procedure normally followed in molecular dynamic
simulations in that no periodic boundary conditions are applied
and also in that no cutoff on the force are used. It is
essential that the clusters have a free surface because ice
melting is normally initiated at the surface and proceeds inward
to the center of the crystal. In our previous simulation
of ice melting ll we had applied a weak external potential
which prevented the droplet from evaporating as melting
occurred and which acted as a nonwetting container for the
cluster. We now use this same potential function with suitably
modified parameters to compress the droplet. Although
the requirement of no cutoff on the force makes the calculations
more difficult, this is necessary to maintain the validity
of the calculations, particularly since the droplet has a free
surface.
In Sec. III, we discuss the thermodynamic properties of
the cluster as a function of temperature. We find as in our
previous simulations that the crystal starts to melt at the
surface and that the melting proceeds inward to the core
region until the entire ice crystal structure is consumed. We
also find that the pressure produces a depression of the melting
point.
In Sec. IV, we detail the results of some very rapid
quenches of various thermodynamic states produced in following
the crystal melting and fluid heating curve. About
80%-90% of the latent heat of melting is attributable to the
upward shift in the potential energy as the underlying inherent
structures shift from regular packing to amorphous
packing.
This paper ends with a discussion of the results and the
remaining important issues.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

น้ำได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง โดยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ใช้ทั้งแบบโมเลกุลและมอนติคาร์โลวิธีการ และความเข้าใจที่มีคุณค่าจึงได้รับเกี่ยวกับธรรมชาติของของเหลวและของแข็ง ขั้นตอนนี้ ในศึกษาต่าง ๆ ศักยภาพแตกต่างกันจำนวนมากมีการใช้รุ่นปฏิกิริยาโมเลกุล ช่วงนี้จากง่ายปฏิสัมพันธ์ของแข็งโมเลกุลเช่น ST2 อาจเกิดการศักยภาพที่ซับซ้อนซึ่งอนุญาตให้โมเลกุลสั่นสะเทือนและเกิดปฏิกิริยาเคมี พิจารณาความสำคัญชัดเจนของการเปลี่ยนเฟส มันน่าจริง ๆ แปลกใจที่เมื่อเร็ว ๆ นี้ โมเลกุลของน้ำผ่านการตรวจสอบผ่านการจำลองพลศาสตร์โมเลกุล ฉันฉันความจำเป็น แต่ไม่ทดสอบเพียงพอของศักยภาพการใช้น้ำแบบจำลองคือการควรเพิ่มความหนาแน่นเป็นการละลายเกิดขึ้น Corollary ไปแน่นอน นี้ เป็นที่ใช้ควรดันคริสตัลทำให้จุดหลอมเหลวเพื่อลด ในกระดาษนี้ เราขยายศึกษาของเราก่อนหน้านี้บนผลึกน้ำแข็งละลายที่ความดันต่ำไปรายงานที่นี่การละลายของผลึกน้ำแข็งสำคัญภายใต้แรงดันที่ใช้ นอกจากนี้ เรายังคงพยายามของเราเข้าใจธรรมชาติและบทบาทของโครงสร้างสัณฐานในว่าด้วยการจัดกลไกมีเสถียรภาพของโมเลกุลของน้ำโดยการดำเนินการไม่ใช่การหลอมช่วยจากต่าง ๆอเมริกาทางอุณหพลศาสตร์ที่สร้างขึ้นในการศึกษาการละลายมีการดำเนินการจำลองคอมพิวเตอร์ (รายละเอียดในสองวินาที)ในกลุ่มเล็ก ๆ ของ 250 โมเลกุล โมเลกุลน้ำ ST2 จำกัดโดยมีศักยภาพภายนอก การศึกษาเหล่านี้แตกต่างจากขั้นตอนปกติตามในโมเลกุลแบบไดนามิกจำลองในว่า จะใช้เงื่อนไขขอบเขตไม่เป็นครั้งคราวและยัง ที่ ไม่ตัดบนแรงใช้ มันเป็นสำคัญว่า คลัสเตอร์ที่มีพื้นผิวฟรีเนื่องจากน้ำแข็งจุดหลอมเหลวปกติเริ่มต้นที่พื้นผิว และดำเนินการขาเข้าศูนย์ของคริสตัล ในการจำลองของเราก่อนหน้านี้น้ำแข็งจะละลาย เราได้ใช้ศักยภาพภายนอกอ่อนแอซึ่งป้องกันการหยดระเหยเป็นละลายเกิดขึ้น และที่ทำหน้าที่เป็นคอนเทนเนอร์ nonwetting สำหรับการคลัสเตอร์ เราใช้ฟังก์ชันนี้อาจเหมือนกับอย่างเหมาะสมแก้ไขพารามิเตอร์การบีบอัดกับหยด ถึงแม้ว่าความต้องการของไม่ตัดบนแรงทำให้การคำนวณยากขึ้น จำเป็นเพื่อรักษาความถูกต้องการคำนวณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่หยดมีฟรีพื้นผิวในวินาที III เราหารือคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของคลัสเตอร์เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ เราหาในของเราก่อนหน้านี้จำลองที่คริสตัลเริ่มละลายในการพื้นผิวและว่า การละลายดำเนินเข้าถึงหลักภูมิภาคจนมีใช้โครงสร้างผลึกน้ำแข็งทั้งหมด เรายัง พบว่า ความดันสร้างความซึมเศร้าของการละลายจุดใน IV วินาที เรารายละเอียดผลลัพธ์ของบางอย่างรวดเร็วมากช่วยรัฐขอบต่าง ๆ ผลิตในต่อไปนี้คริสตัลที่ละลายและของเหลวความร้อนโค้ง เกี่ยวกับ80% - 90% ของความร้อน latent ของหลอมเป็นนของการขึ้นด้านบนกะด้านศักยภาพพลังงานเป็นต้นแบบโดยธรรมชาติเปลี่ยนโครงสร้างจากปกติบรรจุไปบรรจุกระดาษนี้จบลง ด้วยการอภิปรายผลและประเด็นสำคัญที่เหลือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

น้ำได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางโดยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
โดยใช้ทั้งแบบไดนามิกโมเลกุลและ Monte Carlo
วิธีการและข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าจึงได้รับการได้รับ
เกี่ยวกับธรรมชาติของของเหลวและของแข็ง
ขั้นตอน ใน
การศึกษาต่างๆศักยภาพที่แตกต่างกันจำนวนมากได้ถูกใช้ในการ
จำลองโมเลกุล ช่วงนี้จากง่าย
ปฏิสัมพันธ์โมเลกุลแข็งเช่นศักยภาพ ST2 เพื่อ
ศักยภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งช่วยให้การสั่นสะเทือนโมเลกุล
และการเกิดปฏิกิริยาเคมี เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญที่เห็นได้ชัด
ของการเปลี่ยนเฟสก็เป็นที่น่าแปลกใจจริงๆว่า
เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีพฤติกรรมขั้นตอนของน้ำรับการตรวจสอบ
ผ่านทางโมเลกุลจำลองพลวัต ไอไอเอที่จำเป็น แต่ไม่
ทดสอบที่เพียงพอของศักยภาพใด ๆ ที่ใช้ในการจำลองน้ำเป็นที่
หนาแน่นควรจะเพิ่มขึ้นเป็นละลายเกิดขึ้น ควันหลงการ
นี้แน่นอนนั่นคือการใช้ความดันผลึกควร
ทำให้เกิดจุดหลอมเหลวจะลดลง ในบทความนี้เราขยาย
การศึกษาก่อนหน้าของเราในการละลายผลึกน้ำแข็งที่ความดันต่ำเพื่อ
รายงานที่นี่การละลายของผลึกน้ำแข็งที่สำคัญภายใต้
ความดัน นอกจากนี้เรายังคงอยู่ในความพยายามของเราที่จะ
เข้าใจธรรมชาติและบทบาทของโครงสร้างสัณฐานใน
การปกครองบรรจุเสถียรภาพทางกลไกของโมเลกุลของน้ำ
โดยการดำเนินการที่ไม่ใช่การหลอมดับต่างๆจาก
รัฐทางอุณหพลศาสตร์สร้างขึ้นในการศึกษาละลาย.
จำลองคอมพิวเตอร์ (รายละเอียดใน Sec. ครั้งที่สอง ) จะดำเนินการ
ในกลุ่มเล็ก ๆ 250 โมเลกุลโมเลกุลของน้ำ ST2 จำกัด
โดยมีศักยภาพภายนอก การศึกษาเหล่านี้แตกต่างจาก
ขั้นตอนที่ใช้ตามปกติในแบบไดนามิกโมเลกุล
จำลองในการที่ไม่มีเงื่อนไขขอบเขตระยะถูกนำมาใช้
และยังอยู่ในที่ตัดไม่มีแรงที่มีการใช้ มันเป็น
สิ่งสำคัญที่กลุ่มมีพื้นผิวฟรีเพราะน้ำแข็ง
ละลายจะเริ่มตามปกติที่พื้นผิวและวิธีการเข้า
กับศูนย์กลางของผลึก ในการจำลองของเราก่อนหน้า
ของการละลายน้ำแข็ง LL เราได้ใช้ศักยภาพภายนอกที่อ่อนแอ
ซึ่งทำให้หยดจากการระเหยเป็นละลาย
เกิดขึ้นและซึ่งทำหน้าที่เป็นภาชนะ nonwetting สำหรับ
คลัสเตอร์ ขณะนี้เราใช้ฟังก์ชั่นนี้มีศักยภาพเหมาะสมกับ
พารามิเตอร์การแก้ไขในการบีบอัดหยด แม้ว่า
ความต้องการของการตัดไม่มีแรงที่จะทำให้การคำนวณ
ที่ยากมากขึ้นนี้เป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาความถูกต้อง
ของการคำนวณโดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่หยดมีฟรี
พื้นผิว.
ในวินาที สามเราหารือเกี่ยวกับคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ
คลัสเตอร์เป็นหน้าที่ของอุณหภูมิ เราพบว่าในขณะที่เรา
จำลองก่อนหน้านี้ที่คริสตัลเริ่มละลายที่
พื้นผิวและที่ละลายเงินเข้ากับแกน
ภูมิภาคจนถึงโครงสร้างผลึกน้ำแข็งทั้งมีการบริโภค เรา
ยังพบว่าความดันผลิตภาวะซึมเศร้าของการละลายที่
จุด.
ในวินาที IV เรารายละเอียดผลการบางอย่างรวดเร็วมาก
ดับของรัฐที่อยู่ทางอุณหพลศาสตร์ต่างๆที่ผลิตในต่อไปนี้
ละลายคริสตัลและเส้นโค้งความร้อนของเหลว เกี่ยวกับ
80% -90% ของความร้อนแฝงของการละลายเป็นไปตาม
การเปลี่ยนแปลงขึ้นในการใช้พลังงานที่มีศักยภาพเป็นธรรมชาติพื้นฐาน
โครงสร้างเปลี่ยนจากการบรรจุปกติเพื่อป่น
บรรจุ.
กระดาษนี้จะจบลงด้วยการอภิปรายของผลและที่
เหลืออีกประเด็นที่สำคัญ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

น้ำได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง โดยการจำลองแบบทางคอมพิวเตอร์ใช้ทั้งพลวัตเชิงโมเลกุล และมอนติคาร์โลวิธีการ และจากนั้นได้ถูกรับข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับธรรมชาติของของเหลวและของแข็งระยะ ในการศึกษาต่างๆ ศักยภาพที่แตกต่างกันมากจะถูกใช้เพื่อรูปแบบปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุล เหล่านี้ช่วงจากง่ายปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่แข็ง เช่น สุโขทัย 2 เกิดขึ้นศักยภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งช่วยให้โมเลกุลสั่นสะเทือนและ ปฏิกิริยาทางเคมี พิจารณาความสำคัญชัดเจนของการเปลี่ยนเฟส มันก็น่าประหลาดใจว่าเพิ่งได้ระยะพฤติกรรมของน้ำถูกตรวจสอบการจำลองทางพลศาสตร์โมเลกุล . ผมจำเป็นแต่ไม่ทดสอบศักยภาพเพียงพอใด ๆ ใช้แบบน้ำที่ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นเป็นละลายเกิดขึ้น เป็นข้อพิสูจน์ถึงนี้ของหลักสูตรคือการใช้ความดันคริสตัล ควรเพราะมันละลายจุด ลดลง ในกระดาษนี้เราขยายการศึกษาก่อนหน้านี้ของเราในผลึกน้ำแข็งละลายที่ความดันต่ำรายงานที่นี่ละลายของน้ำแข็งคริสตัลใต้ อย่างมากแรงดันที่ใช้ นอกจากนี้ เรายังคงในความพยายามของเราเข้าใจธรรมชาติและบทบาทของโครงสร้างอสัณฐานในว่าด้วยการบรรจุมีกลไกของโมเลกุลของน้ำโดยการไม่เผาช่วยต่าง ๆอุณหพลศาสตร์รัฐสร้างขึ้นในการหลอมละลาย ศึกษาจำลองคอมพิวเตอร์ ( รายละเอียดในวินาที 2 ) แสดงในกลุ่มของโมเลกุลของน้ำโมเลกุลเล็ก 250 สุโขทัย 2 จำกัดโดยศักยภาพภายนอก การศึกษาเหล่านี้แตกต่างจากขั้นตอนตามปกติในโมเลกุลแบบไดนามิกจำลองที่ไม่มีขอบเขตเงื่อนไขที่ใช้เป็นระยะ ๆและยังไม่มีการในการบังคับใช้ มันคือสรุปว่า กลุ่มมีพื้นผิวน้ำแข็งฟรีเพราะละลายเป็นปกติเริ่มต้นที่พื้นผิว และรายได้เข้าด้านในไปยังศูนย์ของคริสตัล ในการจำลองก่อนหน้านี้ของเราน้ำแข็งละลายจะได้อ่อนแอที่มีศักยภาพที่ใช้ภายนอกซึ่งป้องกันจากการระเหยละลายเป็นหยดที่เกิดขึ้นและที่ทำตัวเป็น nonwetting ภาชนะสำหรับกลุ่ม ตอนนี้เราใช้ฟังก์ชันนี้อาจเกิดขึ้นเหมือนกันกับอย่างเหมาะสมแก้ไขพารามิเตอร์เพื่อบีบอัดอนุภาค ถึงแม้ว่าความต้องการของกลุ่มในการบังคับให้คำนวณยาก นี่คือที่จำเป็นเพื่อรักษาความถูกต้องจากการคำนวณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่หยดได้ฟรีพื้นผิวในวินาที 3 เราได้กล่าวถึงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของกลุ่มที่เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ เราพบในของเราจำลองก่อนหน้านี้ที่คริสตัลเริ่มละลายที่พื้นผิวและละลายเงินเข้าสู่แกนภูมิภาคจนถึงโครงสร้างผลึกน้ำแข็งทั้งหมดจะใช้ เรานอกจากนี้ยังพบว่า ความดันที่ก่อให้เกิดภาวะซึมเศร้าของละลายจุดในวินาที 4 เรารายละเอียดผลของอย่างรวดเร็วช่วยรัฐ thermodynamic ต่างๆที่ผลิตในต่อไปนี้คริสตัลโค้งละลายความร้อนและของไหล เกี่ยวกับ80% - 90% ของความร้อนแฝงของการละลายเป็น attributable เพื่อเปลี่ยนขึ้นในศักยภาพพลังงานในขณะที่ต้นแบบที่แท้จริงโครงสร้างเปลี่ยนจากปกติเพื่อไปบรรจุบรรจุกระดาษนี้จบลงด้วยการอภิปรายผลและที่เหลือ ที่สำคัญปัญหา