標準温度・圧力条件

気体の熱力学では、標準温度・圧力条件や常温・常圧条件が基準点として使われる。

これは、与えられた蒸気モル数の体積が、温度と圧力条件の関数であるためである。

したがって、普遍的に認識された基準温度と圧力条件は、その条件で測定されたガス体積を指定するために簡単に使用することができます。

標準温度と標準圧力の値は、それらを定義する組織によって異なる。 通常、標準圧力は大気圧に近く、標準温度は室温に近い値である。

温度と圧力の標準条件は、異なるデータの集合間で比較ができるように確立するための実験測定の標準条件集合である。 最も利用されているのは、国際純正応用化学連合(IUPAC)と米国国立標準技術研究所(NIST)の標準ですが、これらは普遍的に受け入れられている標準ではありません。

化学では、IUPACは1982年に標準温度・圧力(STP)の定義を変更しました。

  • 1982年まで、STPは温度273.15 K(0℃、32°F)、絶対圧1 atm(1.01325 × 105 Pa)正確にと定義されていたのですが、現在では、STPの定義は、温度と圧力に限定されています。
  • 1982年以降、STPは温度273.15K(0℃、32°F)、絶対圧ちょうど105Pa(100kPa、1bar)と定義されています。

STP は、反応のギブスエネルギーの熱力学的評価で一般的に使用される標準状態と混同しないでください。

NIST では温度 20 °C (293.15 K, 68°F) および絶対圧 1 atm (14.696 psi, 101.325 kPa) を使用しています。 この標準は常温常圧(NTPとも略される)とも呼ばれます。

天然ガスおよび類似の流体の国際標準メートル条件は、288.15 K(15.00 ℃、59.00 °F)および101.325 kPaです。

工業や商業では、気体や液体の体積や体積流量などの関連量を表すために、温度や圧力の標準条件を定めることがしばしば必要となる(気体の体積は温度と圧力によって大きく変化する)。 しかし、多くの技術書(書籍、雑誌、機器・機械の広告など)には「標準条件」が明記されておらず、しばしば混乱や誤記を招いている。

Past use

1918年以前、メートル単位系を使う多くの専門家や科学者は、気体の体積を表すための温度と圧力の標準基準条件を15℃ (288.15 K; 59.00°F) および 101.325 kPa (1.00 atm; 760 Torr) と定義していた。 同じ年、インペリアル法または米国慣習法を使用する人々にとって最も一般的に使用される基準条件は、世界中の石油・ガス産業でほぼ共通に使用されていたため、60 °F (15.56 °C; 288.71 K) および 14.696 psi (1 atm) であった。 上記の定義は、いずれの単位系においても、もはや最も一般的に使用されているものではない。

Current use

Many different definitions of standard reference conditions are currently used by organizations all over the world.現在、世界中の組織によって、さまざまな標準状態の定義が使用されている。 下の表はそのうちのいくつかであるが、もっと多くのものがある。 これらの組織の中には、過去に他の標準を使用していたものもある。 たとえば、IUPAC は 1982 年以来、標準基準条件を 0 ℃および 100 kPa (1 bar) と定義しており、これに対し旧基準は 0 ℃および 101.325 kPa (1 atm) でした。

ヨーロッパ、オーストラリア、南アメリカの天然ガス会社は、標準ガス量基準条件として 15 ℃ (59°F) および 101.325 kPa (14.696 psi) を採用しました。 また、国際標準化機構(ISO)、米国環境保護庁(EPA)、米国国立標準技術研究所(NIST)はそれぞれ、各種規格や規則で標準基準条件を複数定義している。

Table : Standard reference conditions in current use

Table 1 :

IUPAC 0 100.0

Defining Organization Temperature in 0C Pressure in kPa
0.00
NIST, ISO 10780 0 101.325
ISA, ISO 13443 15 101.325
epa 25 101.1.325
satp 25 100.0
cag 20 100.0 satp 21 100.0
spe 15 100.0
iso 5011 20 101.0 101.3

Table 2 :

14.0696

14.696

Defining Organization Temperature in 0F Pressure in psi
SPE、OSHA 60
OPEC, 米国EIA 60 14.73
米軍標準メトロ 59 14.503
iso 2314, iso 3977-2 59

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