用GROMACS进行分子动力学模拟后的吸附能计算问题

Wenchuan · 发表于 Post on 2024-3-8 17:24:01

本帖最后由 Wenchuan 于 2024-3-9 12:38 编辑

A吸附B的吸附能公式为Eads=EA+B-EA-EB，其中EA+B为吸附后的总能量，
1. EA和EB分别是吸附前A和B各自的能量还是吸附完成后A和B各自的能量呢？
2. EA+B、EA和EB都分为势能和动能，其中动能EK应该怎么从GROMACS计算结果统计？
3. 动能差EK=EKA+B-EKA-EKB为什么不是零呢？

sobereva · 发表于 Post on 2024-3-9 06:36:47

如果要考察整个吸附过程的能量变化，显然用A和B单独算的能量

具体用势能还是内能（势能+动能）求差取决于自己实际目的

温度严格相同的情况下原理上为零，但实际算出来由于误差不可能恰好精确抵消

Wenchuan · 发表于 Post on 2024-3-9 12:38:27

sobereva 发表于 2024-3-9 06:36
如果要考察整个吸附过程的能量变化，显然用A和B单独算的能量

具体用势能还是内能（势能+动能）求差取决 ...

多谢老师解答

Wenchuan · 发表于 Post on 2024-3-11 16:14:15

sobereva 发表于 2024-3-9 06:36
如果要考察整个吸附过程的能量变化，显然用A和B单独算的能量

具体用势能还是内能（势能+动能）求差取决 ...

请问计算吸附能时，能量守恒的吸附过程、恒温吸附过程和变温吸附过程的吸附能计算方式一样吗？
对于恒温吸附过程，吸附前后动能不变，因此动能差理论上为零，所以势能差即吸附能。
什么情况下计算吸附能需要考虑动能差，且动能差理论上不为零呢？

sobereva · 发表于 Post on 2024-3-12 08:48:24

Wenchuan 发表于 2024-3-11 16:14
请问计算吸附能时，能量守恒的吸附过程、恒温吸附过程和变温吸附过程的吸附能计算方式一样吗？
对于恒温 ...

肯定不一样，用的系综就不同。能量守恒肯定不能用热浴，恒温需要用热浴
能量守恒的情况必须考虑动能差。用热浴保持恒温原理上不需要，因为温度正比于粒子平均动能（有约束条件情况除外）

Wenchuan · 发表于 Post on 2024-3-12 12:06:40

sobereva 发表于 2024-3-12 08:48
肯定不一样，用的系综就不同。能量守恒肯定不能用热浴，恒温需要用热浴
能量守恒的情况必须考虑动能差。 ...

还想请问一下，对于能量守恒的过程，是不是那就不能用系统中所有分子来计算能量差了，因为既然能量守恒，理论上能量差一定为零。
以我的理解，严格的吸附能计算是不是应该必须在能量守恒过程中，只计算被吸附的吸附质（比如气体分子）和吸附剂的初态与终态的能量差？系统中还有部分气体分子未被吸附，在吸附过程中，放出的吸附能转移到了未被吸附的气体分子中。这样虽然整个体系能量守恒但是被吸附气体与吸附剂的吸附前后能量差不为零，即为吸附能。这样理解对吗？
实际MD模拟分析中很难精确区分整个系统中被吸附气体与未被吸附气体，并且分别统计动能也不方便，而且对于一般的物理吸附，动能差几乎可以忽略，因此仅计算恒温吸附中的势能差是不是一种近似的吸附能？

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