Vad är standardtemperatur och tryck?

Inom kemi, fysik och teknik avser termen ”standardtemperatur och tryck” (STP) en standarduppsättning villkor för en gas som grund för beräkningar. Det finns flera definitioner för standardtemperaturer och -tryck, och värdena för dessa referenser kommer att bero på önskade applikationer, industrier eller akademiska miljöer. Historiskt sett var den vanligaste uppsättningen standarder en temperatur på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) och ett tryck på 1 atmosfär, eller 101.325 kilopascal (kPa), även om ett tryck på 1 bar, eller 100 kPa, för närvarande accepteras av International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Standardtrycket återspeglar det accepterade medeltrycket i atmosfären vid havsnivån, och standardtemperaturen återspeglar fryspunkten för rent vatten vid det trycket.

Standardvillkor används oftast för gasberäkningar inom kemi och teknik. Till exempel är det möjligt att beräkna den molära volymen av en idealgas vid STP via den ideala gaslagen. Inom teknik kan standardförhållanden användas för att beräkna massflödeshastigheter för gaser baserat på standardvolymetriska flödeshastigheter från flödesmätare.

Idealgaslagen visar sambanden mellan tryck (P), volym (V) och temperatur (T) för en idealgas. Det kan uttryckas som PV=nRT, där n hänvisar till antalet mol gas och R hänvisar till den ideala gaskonstanten. Med den nuvarande standardtemperaturen och -trycket som definieras av IUPAC, kommer 1 mol av en idealisk gas att ha en volym på 1,385.9 22.711 kubiktum (XNUMX XNUMX liter).

Standardtemperatur och -tryck kan faktiskt hänvisa till många olika förhållanden som används av olika industrier. Till exempel kan en ingenjörsfirma besluta att använda 1 atmosfär och 77 grader Fahrenheit (25 grader Celsius) som sin STP för att bättre återspegla omgivningsförhållandena i området. Society of Petroleum Engineers, till exempel, definierar standardförhållanden som 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius) och 1 bar. När man arbetar med ingenjörskonstruktioner är det viktigt för en person att förstå konstruktörens avsedda standarder.

Skillnader i de accepterade värdena för standardtemperatur och tryck kan bero på regionala förhållanden. Högre tryck och temperaturer är mer meningsfulla för laboratorier och industrier som är belägna i områden som utsätts för långa perioder med varmt väder. Lägre tryck kan användas för laboratorier på höga höjder. Naturligtvis kan skillnader i de accepterade värdena också bero på personliga preferenser hos kemister, laboratorietekniker och ingenjörer.