Войти
Стандартная температура и давление представляют собой стандартные наборы условий для экспериментальных измерений, которые должны быть установлены, чтобы позволить проводить сравнения между различными наборами данных. Наиболее часто используемые стандарты - это стандарты Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Национального института стандартов и технологий (NIST), хотя они не являются общепринятыми стандартами. Другие организации установили множество альтернативных определений для своих стандартных референсных условий.
В области химии ИЮПАК изменил определение стандартной температуры и давления (STP ) в 1982 году:
STP не следует путать с стандартным состоянием, обычно используемым в термодинамических оценках энергии Гиббса реакции.
NIST использует температуру 20 ° C (293,15 K, 68 ° F) и абсолютное давление 1 атм (14,696 фунт / кв. Дюйм, 101,325 кПа). Этот стандарт также называется нормальной температурой и давлением (сокращенно NTP ). Обратите внимание, что указанные значения STP, используемые NIST, не были проверены и требуют источника. Однако указанные значения in "Современная термодинамика со статистической механикой" hanics "Карла С. Хелриха и" A Guide to the NIST Chemistry WebBook "Питера Дж. Линстрома предлагают общий STP, используемый NIST для термодинамических экспериментов составляет 298,15 K (25 ° C, 77 ° F ) и 1 бар (14,5038 psi, 100 кПа).
Международные стандартные метрические условия для природного газа и аналогичных жидкостей: 288,15 К (15,00 ° C; 59,00 ° F) и 101,325 кПа.
В промышленности и коммерции стандартные условия температуры и давления часто необходимы для определения стандартных эталонных условий для выражения объемов газов и жидкостей и связанных с ними величин, таких как скорость объемного расхода (объемы газов значительно зависят от температуры и давления): стандартных кубических метров в секунду (см / с ) и нормальных кубических метров в секунду (нм / с ).
Однако во многих технических публикациях (книги, журналы, реклама оборудования и машин) просто указываются «стандартные условия» без их определения; часто заменяют термин более старым «нормальные условия » или «NC». В особых случаях это может привести к путанице и ошибкам. Хорошая практика всегда включает эталонные условия температуры и давления. Если не указано иное, предполагаются некоторые условия окружающей среды в помещении: давление около 1 атм, температура 293 К (20 ° C), влажность 0%.
До 1918 года многие профессионалы и ученые, использующие метрическую систему единиц, определяли стандарт стандартные условия температуры и давления для выражения объемов газа как 15 ° C (288,15 K; 59,00 ° F) и 101,325 кПа (1,00 атм ; 760 торр ). В те же годы наиболее часто использовались стандартные эталонные условия для людей, использующих английскую систему или США. Обычные системы имели температуру 60 ° F (15,56 ° C; 288,71 K) и 14,696 psi (1 атм), поскольку они почти повсеместно использовались в нефтегазовой промышленности во всем мире. Приведенные выше определения больше не являются наиболее часто используемыми в любой системе единиц.
Многие различные определения стандартных эталонных условий в настоящее время используются организациями во всем мире. В таблице ниже перечислены некоторые из них, но их больше. Некоторые из этих организаций в прошлом использовали другие стандарты. Например, с 1982 года ИЮПАК определил стандартные стандартные условия как 0 ° C и 100 кПа (1 бар), в отличие от своего старого стандарта 0 ° C и 101,325 кПа (1 атм). Новое значение представляет собой среднее атмосферное давление на высоте около 112 метров, что ближе к всемирной медианной высоте проживания людей (194 м).
Газовые компании в Европе, Австралии и Южной Америке имеют приняли 15 ° C (59 ° F) и 101,325 кПа (14,696 фунтов на кв. дюйм) в качестве стандартных исходных условий для объема газа, которые использовались в качестве базовых значений для определения стандартного кубического метра. Кроме того, Международная организация по стандартизации (ISO), Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Национальный институт стандартов и технологий (NIST) имеют более одного определения стандартных исходных условий в различных стандартах и правилах.
| Температура | Давление | Относительная. влажность. (%) | Издание или учреждение объекта | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| °C | °F | кПа | мм рт. ст. | фунт / кв. дюйм | дюйм рт. ст. | ||
| 0 | 32 | 100,000 | 750,06 | 14,5038 | 29,530 | IUPAC (STP) с 1982 г. | |
| 0 | 32 | 101,325 | 760,00 | 14,6959 | 29,921 | NIST, ISO 10780, ранее IUPAC (STP) до 1982 года | |
| 15 | 59 | 101,325 | 760,00 | 14,6959 | 29,921 | 0 | ИКАО ISA, ISO 13443, EEA, EGIA (определение SI) |
| 20 | 68 | 101,325 | 760,00 | 14,6959 | 29,921 | EPA, NIST. Это также называется NTP (нормальная температура и давление). | |
| 22 | 72 | 101,325 | 760,00 | 14,6959 | 29,921 | 20–80 | Американская ассоциация физиков в медицине |
| 25 | 77 | 100,000 | 750,06 | 14,5038 | 29,530 | IUPAC (SATP) | |
| 25 | 77 | 101,325 | 760,00 | 14,6959 | 29,921 | EPA | |
| 20 | 68 | 100,000 | 750,06 | 14,5038 | 29,530 | 0 | CAGI |
| 15 | 59 | 100,000 | 750,06 | 14,5038 | 29,530 | SPE | |
| 20 | 68 | 101,3 | 760 | 14,69 | 29,9 | 50 | ISO 5011 |
| 20 | 68 | 101,33 | 760.0 | 14,696 | 29.92 | 0 | ГОСТ 2939-63 |
| 16 | 60 | 101.33 | 760.0 | 14.696 | 29.92 | SPE, США OSHA, SCAQMD | |
| 16 | 60 | 101,6 | 762 | 14.73 | 30,0 | EGIA (определение британской системы) | |
| 16 | 60 | 101,35 | 760,21 | 14,7 | 29,93 | США DOT (SCF) | |
| 15 | 59 | 99,99 | 750,0 | 14,503 | 29,53 | 78 | США Армейский стандарт Metro |
| 15 | 59 | 101.33 | 760.0 | 14.696 | 29.92 | 60 | ISO 2314, ISO 3977-2 |
| 21 | 70 | 101.3 | 760 | 14,70 | 29,92 | 0 | AMCA, плотность воздуха = 0,075 фунт / фут. Этот стандарт AMCA применяется только к воздуху;. Ассоциация сжатого газа [CGA] применяется к использованию промышленных газов в США |
| 15 | 59 | 101,3 | 760 | 14,70 | 29.92 | Федеральное управление гражданской авиации (FAA) | |
| 20 | 68 | 101.325 | 760.00 | 14.6959 | 29.921 | 0 | EN 14511- 1: 2013 |
| 15 | 59 | 101.325 | 760.00 | 14.6959 | 29.921 | 0 | ISO 2533: 1975 ISO 13443: 2005, ISO 7504: 2015 |
| 0 | 32 | 101.325 | 760.00 | 14.6959 | 29.921 | 0 | DIN 1343: 1990 |
Примечание. Эта таблица требует тщательной проверки. Например, в документе Американской ассоциации физиков в медицине указана температура 22 ° C. Он не цитирует эквивалента по Фаренгейту. Правильный эквивалент по Фаренгейту - 71,6 ° F, а не 72 ° F, как указано в таблице. Примечание: скрытая функция может отображать десятичные разряды при правильном использовании. При отсутствии данных о десятичных разрядах по умолчанию используется «точность, сопоставимая с точностью входного значения»
Сокращения:
В аэронавтике и гидродинамике the "International Стандартная атмосфера "(ISA) - это характеристика давления, температуры, плотности и скорости звука на каждой высоте. Международная стандартная атмосфера представляет собой атмосферные условия на средних широтах. В США эта информация указана в США. Стандартная атмосфера, которая идентична «Международной стандартной атмосфере» на всех высотах до 65 000 футов над уровнем моря.
Поскольку многие определения стандартной температуры и давления различаются при температуре, значительно превышающей стандартные лабораторные температуры (например, 0 ° C по сравнению с ~ 25 ° C), часто делается ссылка на «стандартные лабораторные условия» (термин, специально выбранный для отличия от термина «стандартные условия для температуры и давления», несмотря на его семантическую близость при буквальном толковании). Однако то, что является «стандартной» лабораторной температурой и давлением, неизбежно связано с географией, учитывая, что разные части мира различаются по климату, высоте и степени использования тепла / холода на рабочем месте. Например, в школах Нового Южного Уэльса, Австралии для стандартных лабораторных условий используется температура 25 ° C и 100 кПа. ASTM International опубликовал Стандарт ASTM E41 - Терминология, относящаяся к кондиционированию и сотням специальных условий для конкретных материалов и методов испытаний. Другие организации по стандартизации также имеют специальные стандартные условия испытаний.
Указание применимых эталонных условий температуры и давления при указании молярного объема газа не менее важно, чем когда выражая объем газа или объемный расход. Указание молярного объема газа без указания стандартных условий температуры и давления имеет очень мало смысла и может вызвать путаницу.
Молярный объем газов вокруг STP и при атмосферном давлении можно рассчитать с точностью, которая обычно достаточна при использовании закона идеального газа. Молярный объем любого идеального газа можно рассчитать при различных стандартных стандартных условиях, как показано ниже:
Техническая литература может сбивать с толку, потому что многие авторы не могут объяснить, используют ли они постоянную идеального газа R или удельную газовую постоянную R s. Связь между двумя константами составляет R s = R / m, где m - молекулярная масса газа.
В Стандартной атмосфере США (USSA) в качестве значения R. используется 8,31432 м · Па / (моль · К). Однако USSA, 1976 признает, что это значение несовместимо. со значениями постоянной Авогадро и постоянной Больцмана.
