Standardtemperatur- und -druckbedingungen sowie normale Temperatur- und Druckbedingungen werden als Bezugspunkte in der Thermodynamik von Gasen verwendet. Normalerweise werden Standard- und Normaltemperatur-Druckbedingungen für die Angabe des Dampfvolumens verwendet.
Das liegt daran, dass das Volumen einer bestimmten Anzahl von Dampfmolen eine Funktion der Temperatur- und Druckbedingungen ist. Daher ist es zwingend erforderlich, die entsprechenden Temperatur- und Druckbedingungen für die Volumenmessung anzugeben, wenn die Gasmenge in Form des Gasvolumens angegeben wird.
Aus diesem Grund können allgemein anerkannte Referenztemperatur- und -druckbedingungen leicht verwendet werden, um das unter diesen Bedingungen gemessene Gasvolumen anzugeben. Dieses Gasvolumen kann leicht in Molzahl oder Gasmasse umgerechnet werden, da Temperatur und Druck dieses Standardbezugspunkts leicht bekannt sind.
Die Werte für Standardtemperatur und -druck hängen von der Organisation ab, die sie definiert. Normalerweise liegt der Standarddruck in der Nähe des Atmosphärendrucks und die Standardtemperatur in der Nähe der Raumtemperatur.
Standardbedingungen für Temperatur und Druck sind Standardbedingungen für experimentelle Messungen, die festgelegt werden, um Vergleiche zwischen verschiedenen Datensätzen zu ermöglichen. Die am häufigsten verwendeten Normen sind die der Internationalen Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) und des National Institute of Standards and Technology (NIST), obwohl es sich dabei nicht um allgemein anerkannte Normen handelt. Andere Organisationen haben eine Vielzahl von alternativen Definitionen für ihre Standardreferenzbedingungen festgelegt.
In der Chemie hat die IUPAC 1982 die Definition von Standardtemperatur und -druck (STP) geändert:
- Bis 1982 war STP als eine Temperatur von 273,15 K (0 °C, 32 °F) und ein absoluter Druck von genau 1 atm (1,01325 × 105 Pa) definiert.
- Seit 1982 ist STP definiert als eine Temperatur von 273,15 K (0 °C, 32 °F) und ein absoluter Druck von genau 105 Pa (100 kPa, 1 bar).
STP sollte nicht mit dem Standardzustand verwechselt werden, der üblicherweise in thermodynamischen Bewertungen der Gibbs-Energie einer Reaktion verwendet wird.
NIST verwendet eine Temperatur von 20 °C (293,15 K, 68 °F) und einen absoluten Druck von 1 atm (14,696 psi, 101,325 kPa). Dieser Standard wird auch als normale Temperatur und Druck (abgekürzt NTP) bezeichnet.
Die internationalen metrischen Standardbedingungen für Erdgas und ähnliche Flüssigkeiten sind 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) und 101,325 kPa.
In Industrie und Handel sind Standardbedingungen für Temperatur und Druck oft notwendig, um die Standardreferenzbedingungen zu definieren, mit denen die Volumina von Gasen und Flüssigkeiten und verwandte Größen wie die Volumenstromrate ausgedrückt werden können (die Volumina von Gasen variieren erheblich mit Temperatur und Druck). In vielen technischen Veröffentlichungen (Bücher, Zeitschriften, Werbung für Geräte und Maschinen) wird jedoch einfach von „Standardbedingungen“ gesprochen, ohne diese zu spezifizieren, was häufig zu Verwirrung und Fehlern führt. In der guten Praxis werden immer die Referenzbedingungen für Temperatur und Druck angegeben.
Vergangene Verwendung
Vor 1918 definierten viele Fachleute und Wissenschaftler, die das metrische Einheitensystem verwendeten, die Standardreferenzbedingungen für Temperatur und Druck zur Angabe von Gasvolumina als 15 °C (288,15 K; 59,00 °F) und 101,325 kPa (1,00 atm; 760 Torr). In denselben Jahren waren die am häufigsten verwendeten Standardreferenzbedingungen für Personen, die das imperiale oder das U.S.-amerikanische System verwendeten, 60 °F (15,56 °C; 288,71 K) und 14,696 psi (1 atm), da dies von der Öl- und Gasindustrie weltweit fast universell verwendet wurde. Die oben genannten Definitionen sind nicht mehr die am häufigsten verwendeten in beiden Einheitensystemen.
Gegenwärtige Verwendung
Viele verschiedene Definitionen von Standardreferenzbedingungen werden derzeit von Organisationen in der ganzen Welt verwendet. In der nachstehenden Tabelle sind einige von ihnen aufgeführt, aber es gibt noch mehr. Einige dieser Organisationen haben in der Vergangenheit andere Normen verwendet. So definiert die IUPAC seit 1982 Standardreferenzbedingungen als 0 °C und 100 kPa (1 bar), im Gegensatz zu ihrem alten Standard von 0 °C und 101,325 kPa (1 atm).
Erdgasunternehmen in Europa, Australien und Südamerika haben 15 °C und 101,325 kPa (14,696 psi) als Standardreferenzbedingungen für das Gasvolumen übernommen. Auch die International Organization for Standardization (ISO), die United States Environmental Protection Agency (EPA) und das National Institute of Standards and Technology (NIST) haben jeweils mehr als eine Definition von Standardreferenzbedingungen in ihren verschiedenen Normen und Vorschriften.
Tabelle : Derzeitige Standardreferenzbedingungen
Tabelle 1 :
| Definierende Organisation | Temperatur in 0C | Druck in kPa |
| IUPAC | 0 | 100.0 |
| NIST, ISO 10780 | 0 | 101.325 |
| ISA, ISO 13443 | 15 | 101.325 |
| EPA | 25 | 101.325 |
| SATP | 25 | 100.0 |
| CAG | 20 | 100.0 |
| SPE | 15 | 100.0 |
| ISO 5011 | 20 | 101.3 |
Tabelle 2 :
| Definierende Organisation | Temperatur in 0F | Druck in psi |
| SPE, OSHA | 60 | 14.696 |
| OPEC, U.S. EIA | 60 | 14.73 |
| U.S. Army Standard Metro | 59 | 14.503 |
| ISO 2314, ISO 3977-2 | 59 | 14.696 |