Standardowe warunki temperaturowe i ciśnieniowe, jak również normalne warunki temperaturowe i ciśnieniowe są używane jako punkty odniesienia w termodynamice gazów. Zwykle standardowe i normalne warunki ciśnienia temperatury są używane do określenia objętości pary.
Jest to spowodowane tym, że objętość danej liczby moli pary jest funkcją temperatury i warunków ciśnienia. Stąd konieczne staje się określenie odpowiednich warunków temperatury i ciśnienia dla pomiaru objętości, w każdym przypadku, gdy ilość gazu jest określona w kategoriach objętości gazu.
Więc powszechnie uznane warunki temperatury i ciśnienia odniesienia mogą być łatwo wykorzystane do określenia objętości gazu mierzonej w tych warunkach. Ta objętość gazu może być łatwo przeliczona na liczbę moli lub masę gazu, ponieważ temperatura i ciśnienie tego standardowego punktu odniesienia jest łatwo znana.
Wartości standardowej temperatury i ciśnienia zależą od organizacji, która je określa. Zazwyczaj standardowe ciśnienie jest bliskie ciśnieniu atmosferycznemu, a standardowa temperatura jest bliska wartości temperatury pokojowej.
Standardowe warunki dla temperatury i ciśnienia są standardowymi zestawami warunków dla pomiarów eksperymentalnych, które mają być ustanowione, aby umożliwić porównania między różnymi zestawami danych. Najczęściej stosowanymi standardami są standardy Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) oraz Narodowego Instytutu Norm i Technologii (NIST), chociaż nie są one powszechnie akceptowane. Inne organizacje ustanowiły różne alternatywne definicje dla swoich standardowych warunków odniesienia.
W chemii, IUPAC zmienił definicję standardowej temperatury i ciśnienia (STP) w 1982 roku:
- Do 1982 roku STP było zdefiniowane jako temperatura 273,15 K (0 °C, 32 °F) i ciśnienie bezwzględne dokładnie 1 atm (1,01325 × 105 Pa).
- Od 1982 roku, STP jest zdefiniowane jako temperatura 273,15 K (0 °C, 32 °F) i ciśnienie bezwzględne dokładnie 105 Pa (100 kPa, 1 bar).
STP nie należy mylić ze stanem standardowym powszechnie stosowanym w termodynamicznych ocenach energii Gibbsa reakcji.
NIST stosuje temperaturę 20 °C (293,15 K, 68 °F) i ciśnienie bezwzględne 1 atm (14,696 psi, 101,325 kPa). Standard ten jest również nazywany normalną temperaturą i ciśnieniem (w skrócie NTP).
Międzynarodowe standardowe warunki metryczne dla gazu ziemnego i podobnych płynów wynoszą 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) i 101,325 kPa.
W przemyśle i handlu, standardowe warunki dla temperatury i ciśnienia są często niezbędne do określenia standardowych warunków odniesienia w celu wyrażenia objętości gazów i cieczy oraz związanych z nimi wielkości, takich jak szybkość przepływu objętościowego (objętości gazów różnią się znacznie w zależności od temperatury i ciśnienia). Jednakże w wielu publikacjach technicznych (książkach, czasopismach, reklamach urządzeń i maszyn) podaje się po prostu „warunki standardowe” bez ich określenia, co często prowadzi do nieporozumień i błędów. Dobra praktyka zawsze zawiera warunki odniesienia temperatury i ciśnienia.
Przeszłość
Przed 1918 r. wielu specjalistów i naukowców korzystających z metrycznego systemu jednostek zdefiniowało standardowe warunki odniesienia temperatury i ciśnienia dla wyrażania objętości gazu jako 15 °C (288.15 K; 59.00 °F) i 101.325 kPa (1.00 atm; 760 Torr). W tych samych latach najczęściej stosowanymi standardowymi warunkami odniesienia dla osób używających systemu imperialnego lub amerykańskiego systemu zwyczajowego były 60 °F (15,56 °C; 288,71 K) i 14,696 psi (1 atm), ponieważ były one prawie powszechnie stosowane przez przemysł naftowy i gazowy na całym świecie. Powyższe definicje nie są już najczęściej używane w żadnym z systemów jednostek.
Obecne zastosowanie
Wiele różnych definicji standardowych warunków odniesienia jest obecnie używanych przez organizacje na całym świecie. W poniższej tabeli wymieniono kilka z nich, ale jest ich więcej. Niektóre z tych organizacji używały innych standardów w przeszłości. Na przykład, IUPAC ma, od 1982 roku, zdefiniowane standardowe warunki odniesienia jako 0 ° C i 100 kPa (1 bar), w przeciwieństwie do swojego starego standardu 0 ° C i 101.325 kPa (1 atm).
Przedsiębiorstwa gazu ziemnego w Europie, Australii i Ameryce Południowej przyjęły 15 ° C (59 ° F) i 101.325 kPa (14.696 psi) jako ich standardowe warunki odniesienia objętości gazu. Ponadto, Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO), Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) i Narodowy Instytut Norm i Technologii (NIST) mają więcej niż jedną definicję standardowych warunków odniesienia w swoich różnych normach i przepisach.
Tabela : Standardowe warunki odniesienia w bieżącym użyciu
Tabela 1 :
| Organizacja definiująca | Temperatura w 0C | Ciśnienie w 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 |
Tabela 2 :
| Organizacja definiująca | Temperatura w 0F | Ciśnienie w 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 |
.