Les conditions standard de température et de pression ainsi que les conditions normales de température et de pression sont utilisées comme points de référence en thermodynamique des gaz. Normalement, les conditions de température et de pression standard et normales sont utilisées pour spécifier le volume de vapeur.
C’est parce que, le volume d’un nombre donné de moles de vapeur est une fonction des conditions de température et de pression. Il devient donc impératif de spécifier les conditions de température et de pression correspondantes pour la mesure du volume, chaque fois que la quantité de gaz est spécifiée en termes de volume de gaz.
Donc, les conditions de température et de pression de référence universellement reconnues peuvent être facilement utilisées pour spécifier le volume de gaz mesuré dans ces conditions. Ce volume de gaz peut être facilement converti en nombre de moles ou en masse de gaz, car la température et la pression de ce point de référence standard sont facilement connues.
Les valeurs de température et de pression standard dépendent de l’organisation qui les définit. Habituellement, la pression standard est proche de la pression atmosphérique et la température standard est proche de la valeur de la température ambiante.
Les conditions standard de température et de pression sont des ensembles de conditions standard pour les mesures expérimentales à établir pour permettre des comparaisons entre différents ensembles de données. Les normes les plus utilisées sont celles de l’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) et du National Institute of Standards and Technology (NIST), bien que ces normes ne soient pas universellement acceptées. D’autres organisations ont établi une variété de définitions alternatives pour leurs conditions de référence standard.
En chimie, l’UICPA a modifié la définition de la température et de la pression standard (STP) en 1982 :
- Jusqu’en 1982, la STP était définie comme une température de 273,15 K (0 °C, 32 °F) et une pression absolue d’exactement 1 atm (1,01325 × 105 Pa).
- Depuis 1982, la PTS est définie comme une température de 273,15 K (0 °C, 32 °F) et une pression absolue d’exactement 105 Pa (100 kPa, 1 bar).
La STP ne doit pas être confondue avec l’état standard couramment utilisé dans les évaluations thermodynamiques de l’énergie de Gibbs d’une réaction.
Le NIST utilise une température de 20 °C (293,15 K, 68 °F) et une pression absolue de 1 atm (14,696 psi, 101,325 kPa). Cette norme est également appelée température et pression normales (abrégée en NTP).
Les conditions métriques standard internationales pour le gaz naturel et les fluides similaires sont 288,15 K (15,00 °C ; 59,00 °F) et 101,325 kPa.
Dans l’industrie et le commerce, les conditions standard de température et de pression sont souvent nécessaires pour définir les conditions de référence standard pour exprimer les volumes de gaz et de liquides et les quantités connexes telles que le taux de débit volumétrique (les volumes de gaz varient considérablement avec la température et la pression). Cependant, de nombreuses publications techniques (livres, journaux, publicités pour des équipements et des machines) se contentent d’indiquer les « conditions standard » sans les préciser, ce qui entraîne souvent des confusions et des erreurs. Les bonnes pratiques intègrent toujours les conditions de référence de température et de pression.
Utilisation passée
Avant 1918, de nombreux professionnels et scientifiques utilisant le système métrique d’unités définissaient les conditions de référence standard de température et de pression pour exprimer les volumes de gaz comme étant de 15 °C (288,15 K ; 59,00 °F) et 101,325 kPa (1,00 atm ; 760 Torr). Au cours de ces mêmes années, les conditions de référence standard les plus couramment utilisées par les personnes utilisant le système impérial ou le système coutumier américain étaient 60 °F (15,56 °C ; 288,71 K) et 14,696 psi (1 atm), car elles étaient presque universellement utilisées par les industries du pétrole et du gaz dans le monde entier. Les définitions ci-dessus ne sont plus les plus couramment utilisées dans l’un ou l’autre système d’unités.
Utilisation actuelle
De nombreuses définitions différentes des conditions de référence normalisées sont actuellement utilisées par des organisations du monde entier. Le tableau ci-dessous en énumère quelques-unes, mais il en existe d’autres. Certaines de ces organisations ont utilisé d’autres normes dans le passé. Par exemple, l’UICPA définit, depuis 1982, les conditions de référence standard comme étant 0 °C et 100 kPa (1 bar), contrairement à son ancienne norme de 0 °C et 101,325 kPa (1 atm).
Les compagnies de gaz naturel en Europe, en Australie et en Amérique du Sud ont adopté 15 °C (59 °F) et 101,325 kPa (14,696 psi) comme conditions de référence de volume de gaz standard. De même, l’Organisation internationale de normalisation (ISO), l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) et le National Institute of Standards and Technology (NIST) ont chacun plus d’une définition des conditions de référence standard dans leurs diverses normes et réglementations.
Tableau : Conditions de référence normalisées d’usage courant
Tableau 1 :
| Organisme de définition | Température en 0C | Pression en 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 |
Tableau 2 :
| Organisme de définition | Température en 0F | Pression en 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 |