Τι είναι η τυπική θερμοκρασία και πίεση;

Στη χημεία, τη φυσική και τη μηχανική, ο όρος τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP) αναφέρεται σε ένα τυπικό σύνολο συνθηκών για ένα αέριο ως βάση για τους υπολογισμούς.Υπάρχουν αρκετοί ορισμοί για τις τυποποιημένες θερμοκρασίες και πιέσεις και οι τιμές αυτών των αναφορών θα εξαρτηθούν από τις επιθυμητές εφαρμογές, βιομηχανίες ή ακαδημαϊκά περιβάλλοντα.Ιστορικά, το πιο συνηθισμένο σύνολο προτύπων ήταν μια θερμοκρασία 32 βαθμών Φαρενάιτ (0 βαθμοί Κελσίου) και πίεση 1 ατμόσφαιρας ή 101.325 kilopascalΔιεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).Η τυπική πίεση αντικατοπτρίζει την αποδεκτή μέση πίεση της ατμόσφαιρας στη στάθμη της θάλασσας και η τυπική θερμοκρασία αντικατοπτρίζει το σημείο κατάψυξης του καθαρού νερού σε αυτή την πίεση.

Οι τυποποιημένες συνθήκες χρησιμοποιούνται συχνότερα για υπολογισμούς αερίου στη χημεία και τη μηχανική.Για παράδειγμα, είναι δυνατόν να υπολογιστεί ο γραμμομοριακός όγκος ενός ιδανικού αερίου στην τυπική θερμοκρασία και πίεση μέσω του ιδανικού νόμου περί αερίου.Στη μηχανική, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τυποποιημένες συνθήκες για τον υπολογισμό των ρυθμών ροής μάζας των αερίων που βασίζονται σε τυπικούς ρυθμούς ογκομετρικής ροής από μετρητές ροής.

Ο ιδανικός νόμος για το αέριο δείχνει τις σχέσεις μεταξύ πίεσης (P), όγκου (V) και θερμοκρασίας (t) γιαένα ιδανικό αέριο.Μπορεί να εκφραστεί ως PV ' NRT, με

n να αναφέρεται στον αριθμό των γραμμομορίων αερίου και r αναφερόμενος στην ιδανική σταθερά αερίου.Χρησιμοποιώντας την τρέχουσα τυπική θερμοκρασία και πίεση όπως ορίζεται από το IUPAC, 1 mole ενός ιδανικού αερίου θα έχει όγκο 1.385,9 κυβικών ιντσών (22,711 λίτρα)

Η τυπική θερμοκρασία και η πίεση μπορεί στην πραγματικότητα να αναφέρονται σε πολλές διαφορετικές συνθήκες που χρησιμοποιούνται από διάφορες βιομηχανίες.Για παράδειγμα, μια εταιρεία μηχανικής μπορεί να αποφασίσει να χρησιμοποιήσει 1 ατμόσφαιρα και 77 βαθμούς Φαρενάιτ (25 βαθμούς Κελσίου) ως τυπική θερμοκρασία και πίεση για να αντικατοπτρίζει καλύτερα τις συνθήκες περιβάλλοντος της περιοχής.Η Εταιρεία Μηχανικών Πετρελαίου, για παράδειγμα, ορίζει τις τυποποιημένες συνθήκες ως 59 βαθμούς Φαρενάιτ (15 βαθμοί Κελσίου) και 1 bar.Όταν εργάζεστε με μηχανικά σχέδια, είναι σημαντικό για ένα άτομο να κατανοήσει τα προοριζόμενα πρότυπα των σχεδιαστών.

Οι διαφορές στις αποδεκτές τιμές για τυπική θερμοκρασία και πίεση μπορεί να εξαρτηθούν από τις περιφερειακές συνθήκες.Οι υψηλότερες πιέσεις και θερμοκρασίες έχουν μεγαλύτερη λογική για τα εργαστήρια και τις βιομηχανίες που βρίσκονται σε περιοχές που υπόκεινται σε μεγάλες περιόδους ζεστού καιρού.Οι χαμηλότερες πιέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εργαστήρια σε υψηλά υψόμετρα.Φυσικά, οι διαφορές στις αποδεκτές αξίες μπορεί επίσης να οφείλονται στις προσωπικές προτιμήσεις των χημικών, των εργαστηριακών τεχνικών και των μηχανικών.