Standardtemperatur- och tryckförhållanden samt normala temperatur- och tryckförhållanden används som referenspunkter i gasers termodynamik. Normalt används standardförhållanden och tryckförhållanden vid normal temperatur och normal temperatur för att specificera ångvolym.
Detta beror på att volymen av ett givet antal ångmol är en funktion av temperatur- och tryckförhållanden. Därför är det nödvändigt att specificera motsvarande temperatur- och tryckförhållanden för volymmätning när gasmängden specificeras i form av gasvolym.
Därmed kan universellt erkända referenstemperatur- och tryckförhållanden lätt användas för att specificera gasvolym som mäts vid dessa förhållanden. Denna gasvolym kan lätt omvandlas till antal mol eller gasmassa, eftersom temperatur och tryck för denna standardreferenspunkt är lätt att känna till.
Värden för standardtemperatur och standardtryck beror på den organisation som definierar dem. Vanligtvis ligger standardtrycket nära det atmosfäriska trycket och standardtemperaturen nära värdet för rumstemperatur.
Standardförhållanden för temperatur och tryck är standarduppsättningar av förhållanden för experimentella mätningar som ska fastställas för att möjliggöra jämförelser mellan olika uppsättningar av data. De mest använda standarderna är de som används av International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) och National Institute of Standards and Technology (NIST), även om dessa inte är allmänt accepterade standarder. Andra organisationer har fastställt en mängd alternativa definitioner för sina standardreferensförhållanden.
Inom kemi har IUPAC ändrat definitionen av standardtemperatur och standardtryck (STP) 1982:
- Till 1982 definierades STP som en temperatur på 273,15 K (0 °C, 32 °F) och ett absolut tryck på exakt 1 atm (1,01325 × 105 Pa).
- Sedan 1982 definieras STP som en temperatur på 273,15 K (0 °C, 32 °F) och ett absolut tryck på exakt 105 Pa (100 kPa, 1 bar).
STP bör inte förväxlas med det standardtillstånd som vanligen används i termodynamiska utvärderingar av Gibbs-energin för en reaktion.
NIST använder en temperatur på 20 °C (293,15 K, 68 °F) och ett absolut tryck på 1 atm (14,696 psi, 101,325 kPa). Denna standard kallas också normal temperatur och tryck (förkortat NTP).
De internationella metriska standardvillkoren för naturgas och liknande vätskor är 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) och 101,325 kPa.
I industri och handel är standardförhållanden för temperatur och tryck ofta nödvändiga för att definiera standardreferensförhållandena för att uttrycka volymerna av gaser och vätskor och relaterade storheter som t.ex. volymflödeshastigheten (gasernas volymer varierar avsevärt med temperatur och tryck). I många tekniska publikationer (böcker, tidskrifter, annonser för utrustning och maskiner) anges dock helt enkelt ”standardförhållanden” utan att specificera dem, vilket ofta leder till förvirring och fel. God praxis omfattar alltid referensförhållandena för temperatur och tryck.
Förra användningen
För 1918 definierade många yrkesverksamma och vetenskapsmän som använde det metriska enhetssystemet standardreferensförhållandena för temperatur och tryck för att uttrycka gasvolymer som 15 °C (288,15 K; 59,00 °F) och 101,325 kPa (1,00 atm; 760 Torr). Under samma år var de vanligaste standardreferensförhållandena för personer som använde det imperiala systemet eller det amerikanska sedvanliga systemet 60 °F (15,56 °C; 288,71 K) och 14,696 psi (1 atm), eftersom det var nästan universellt använt av olje- och gasindustrin över hela världen. Ovanstående definitioner är inte längre de vanligaste i båda enhetssystemen.
Aktuell användning
Många olika definitioner av standardreferensförhållanden används för närvarande av organisationer över hela världen. Tabellen nedan listar några av dem, men det finns fler. Vissa av dessa organisationer har tidigare använt andra standarder. IUPAC har till exempel sedan 1982 definierat standardreferensförhållanden som 0 °C och 100 kPa (1 bar), till skillnad från sin gamla standard 0 °C och 101,325 kPa (1 atm).
Naturgasföretag i Europa, Australien och Sydamerika har antagit 15 °C (59 °F) och 101,325 kPa (14,696 psi) som sina standardreferensförhållanden för gasvolymer. Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), Förenta staternas miljöskyddsmyndighet (EPA) och National Institute of Standards and Technology (NIST) har också mer än en definition av standardreferensförhållanden i sina olika standarder och föreskrifter.
Tabell : Standardreferensvillkor i nuvarande användning
Tabell 1 :
Definitionsorganisation | Temperatur i 0C | Tryck i 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 |
Tabell 2 :
Definierande organisation | Temperatur i 0F | Tryck i 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 |