#Taux d'avancement en fonction de la température
#Exemple : Procédé Deacon

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import bisect



#Données
R=8.314
DrH0= -112400         #  valeur de l'enthalpie standard de réaction à 298K en J/mol
DrS0= -129.1          # valeur de l'entropie standard de réaction à 298K en J/K/mol


##Valeur de la constante d'équilibre à 298K
DrG0=DrH0-298*DrS0
K298= np.exp(-DrG0/R/298)
print ( "la valeur de la constante d'équilibre à 298K est : ",K298)


## introduction de T comme variable
T=np.linspace( 298, 1000,100)

## Valeurs de la constante d'équilibre en fonction de T  et graphe K°(T)
A=np.log(K298)+ DrH0/R/298
def F1(x):
    return (np.exp(A-DrH0/R/x))
Y1=F1(T)
plt.figure(0)
plt.plot(T,Y1,'+b',label="constante d'équilibre")
plt.grid()
plt.title('Variations de K° avec la température')
plt.xlabel("T(K)")
plt.ylabel("K°")
plt.show()


## valeur du taux d'avancement  pour T = 298 K
Ptot= 1 #pression = 1 bar
def F(x):
    return (K298-(x**4*(5-x)/16/(1-x)**5)/Ptot)
tau0=bisect(F,0.001,0.999)
print ( "la valeur du taux d'avancement à 298K est : ",tau0)



## Valeurs du taux d'avancement en fonction de la température et graphe tau (T)
#Ecrire l'équation vérifiée par tau sous la forme F2(tau, T , P)= K°(T)- Qr(tau , P) = 0
def F2(x,t,P):
    return (F1(t)-(x**4*(5-x)/16/(1-x)**5/P))


#valeurs de tau pour différentes pressions
TAU1= np.zeros(100)
for i in range (len(T)):
    TAU1[i]=bisect(F2,0.001,0.999,args=(T[i],1))

TAU5= np.zeros(100)
for i in range (len(T)):
    TAU5[i]=bisect(F2,0.001,0.999,args=(T[i],5))

TAU10= np.zeros(100)
for i in range (len(T)):
    TAU10[i]=bisect(F2,0.001,0.999,args=(T[i],10))


plt.figure(1)
plt.plot(T,TAU1,'+g',label='P=1 bar')
plt.plot(T,TAU5,'+r',label='P=5 bar')
plt.plot(T,TAU10,'xb',label='P=10 bar')
plt.grid()
plt.title("variations du taux d'avancement avec la température")
plt.xlabel("T(K)")
plt.ylabel("tau")
plt.legend()
plt.show ()



##intervalle de températures pour lequel le taux d'avancement est supérieur à 0,5
Y=np.zeros(100)
for i in range (len(T)):
    Y[i]=0.5

plt.figure(2)
plt.plot(T,TAU1,'+g',label='P=1bar')
plt.plot(T,Y,'+r')
plt.grid()
plt.xlabel("T(K)")
plt.ylabel("tau")
plt.legend()
plt.show ()