Numerical_solution_rate_equations.png(640 × 480 Pixel, Dateigröße: 36 KB, MIME-Typ: image/png)

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Beschreibung

Beschreibung
Deutsch: Numerische Lösung, mithilfe von scipy.integrate.odeint. Die Reaktionsraten und die Anfangskonzentrationen sind sind in diesem Beispiel beliebig gewählt. ist eine Referenzkonzentration.
Datum
Quelle Eigenes Werk
Urheber Biggerj1

   import matplotlib.pyplot as plt
   import numpy as np
   from scipy.integrate import odeint
   # Numerical solution using an ordinariy differential equation solver
   def ode_system(initial_cs, t, k1, k2):
       c1, c2, c3, c4, c5 = initial_cs
       dc1_dt = -2*k1*c1**2*c2
       dc2_dt = -k1*c1**2*c2
       dc3_dt = k1*c1**2*c2-2*k2*c3**2
       dc4_dt = k2*c3**2
       dc5_dt = k2*c3**2
       return dc1_dt, dc2_dt, dc3_dt, dc4_dt, dc5_dt
   initial_cs = (0.2, 0.3, 0.0001, 0.0001, 0.0001)
   k1 = 0.01
   k2 = 1e-3
   ts = np.linspace(0, 6000, num=200)
   solution = odeint(ode_system, initial_cs, ts, args=(k1, k2))
   concentration_names = {1:  r"$H_2$", 2: r"$O_2$", 3: r"$H_2O$", 4: r"$H_3O^+$", 5: r"$OH^-$"}
   for i in range(1, 6):
       plt.plot(ts, solution[:, i-1], label=concentration_names[i])
   plt.xlabel(r"time [$\tau$]")
   plt.ylabel("cocentrations")
   plt.title(r"Solution of differential equation system, $k_1=0.01 \frac{\tau^-1}{c_0^2}, k_2=10^{-3} \frac{\tau^-1}{c_0}$")
   plt.legend()
   plt.show()

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