В работе изучили экстремальные свойства жидкой воды, применив метод линейных аппроксимаций температурных зависимостей ее характеристик. Их анализ позволил разделить молекулярную динамику, отвечающую за экстремальность температурных зависимостей свойств воды, на два типа - барьерную и безбарьерную. Соответственно, для плотности, изобарной теплоемкости, сжимаемости, поверхностного натяжения и скорости звука определили точки экстремумов, параметры линейных аппроксимаций и градиенты температурных зависимостей. Для динамической вязкости, самодиффузии, времени диэлектрической релаксации, удельной электропроводности и доли свободных молекул оценили энергии активации и выявили изломы логарифмических аппроксимаций. Предложили термодинамическую модель, в которой изменения динамики и структуры воды лимитируются кинетикой флуктуаций водородных связей. В рамках этой модели объяснили молекулярные механизмы экстремальности температурных зависимостей свойств воды.
In work studied extreme properties of liquid water, having applied a method of linear approximations of temperature dependences of its characteristics. Their analysis allowed to share the molecular dynamics which is responsible for extremeness of temperature dependences of properties of water, into two types - barrier and barrier-free. Respectively, for density, an isobaric thermal capacity, compressibility, a superficial tension and speed of a sound defined points of extreme, parameters of linear approximations and gradients of temperature dependences. For dynamic viscosity, self-diffusion, time of a dielectric relaxation, specific conductivity and a share of free molecules estimated energy of activation and revealed breaks of logarithmic approximations. Offered thermodynamic model in which changes of dynamics and structure of water it is limited by kinetics of fluctuations of hydrogen bonds. Within this model explained molecular mechanisms of extreme temperature dependences of properties of water.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.