¿Por qué es tan difícil modelar el agua?

Hay varios modelos de agua que han llegado a existir hasta ahora. Sin embargo, no existe un modelo en particular que efectivamente proporcione correctamente todas las propiedades del agua. Un modelo como TIP3P me da valores termodinámicamente favorables pero se sobreestima la difusividad. El caso es viceversa con el modelo SPC/E.

¿Por qué es tan difícil modelar la molécula de agua con precisión? ¿Cuáles son los problemas que implica? ¿Por qué los cálculos mecánicos cuánticos adecuados ab initio para la molécula no pueden darme resultados adecuados?

" Todas las propiedades" es un poco demasiado para aspirar...
No estoy seguro de conocer ningún modelo interatómico o intermolecular que proporcione con precisión "todas las propiedades". Incluso DFT (nominalmente bastante cerca de ab initio QM) no puede hacer eso (y tendría problemas reales con el agua y las interacciones de largo alcance).

Respuestas (1)

Porque la Turbulencia no se conoce.

La turbulencia es una superficie en (dentro) del fluido. Esto significa a nivel molecular lo mismo; 1. si la molécula de agua tiene influencia en su molécula vecina o 2. no tiene influencia en todas sus moléculas vecinas.

  • Si esta superficie está ahí (opción 2), la creación de la tensión superficial consume energía.
  • Si las superficies tienen una gran diferencia de velocidad, se comportan a través de fricción y colisión, en lugar de fuerzas elásticas y/o viscosas.

Este es el llamado "problema de existencia y suavidad de Navier Stokes", que se considera como un problema matemático, aunque es un problema físico, ya que las premisas del problema están definidas físicamente como falsas.

Tengo un documento sobre esto en mi escritorio desde 2012. Pero parece que lleva algún tiempo reconocerlo. Aquí hay algunas cosas que pueden ser interesantes; -O no.

Y si no quieres tener una explicación elegante del nivel QED; la superficie tiene una fuerza electromagnética que impulsa contra todas las demás superficies, y aunque esta fuerza es pequeña, es suficiente para mantener las partes separadas cuando tienen suficiente diferencia de velocidad.

Y oye, si no estás de acuerdo con mi explicación sobre la turbulencia, mi respuesta sigue siendo correcta. Esa es la razón por la cual "sus" matemáticas no funcionan; Simplemente no tienes la física correcta. Siéntase completamente libre de encontrar su propio "derecho".