Co je standardní teplota a tlak?
V chemii, fyzice a strojírenství pojem „standardní teplota a tlak“ (STP) označuje standardní soubor podmínek pro plyn jako základ pro výpočty. Existuje několik definic pro standardní teploty a tlaky a hodnoty těchto odkazů budou záviset na požadovaných aplikacích, průmyslových odvětvích nebo akademických podmínkách. Historicky nejběžnějším souborem standardů byla teplota 32 stupňů Fahrenheita (0 stupňů Celsia) a tlak 1 atmosféry, nebo 101,325 kilopascalů (kPa), i když tlak 1 bar nebo 100 kPa je v současné době akceptován Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie (IUPAC). Standardní tlak odráží přijatelný průměrný tlak atmosféry na hladině moře a standardní teplota odráží bod tuhnutí čisté vody při tomto tlaku.
Pro výpočet plynů v chemii a strojírenství se nejčastěji používají standardní podmínky. Například je možné vypočítat molární objem ideálního plynu při standardní teplotě a tlaku pomocí zákona o ideálním plynu. Ve strojírenství lze použít standardní podmínky pro výpočet hmotnostních průtoků plynů na základě standardních objemových průtoků z průtokoměrů.
Zákon o ideálním plynu ukazuje vztahy mezi tlakem (P), objemem (V) a teplotou (T) pro ideální plyn. Může být vyjádřena jako PV = nRT, kde n označuje počet molů plynu a R označuje ideální plynovou konstantu. Při použití současné standardní teploty a tlaku definovaného IUPAC bude mít 1 mol ideálního plynu objem 1 385,9 kubických palců (22,711 litrů).
Standardní teplota a tlak mohou ve skutečnosti odkazovat na mnoho různých podmínek používaných v různých průmyslových odvětvích. Například strojírenská firma se může rozhodnout použít jako svou standardní teplotu a tlak 1 atmosféru a 77 stupňů Fahrenheita (25 stupňů Celsia), aby lépe odrážela okolní podmínky oblasti. Společnost ropných inženýrů například definuje standardní podmínky jako 59 stupňů Fahrenheita (15 stupňů Celsia) a 1 bar. Při práci s konstrukčními návrhy je důležité, aby osoba porozuměla zamýšleným standardům projektanta.
Rozdíly v přijatelných hodnotách pro standardní teplotu a tlak mohou záviset na regionálních podmínkách. Vyšší tlaky a teploty dávají větší smysl pro laboratoře a průmysly umístěné v oblastech vystavených dlouhým obdobím horkého počasí. Nižší tlaky mohou být použity pro laboratoře ve vysokých nadmořských výškách. Rozdíly v akceptovaných hodnotách mohou být samozřejmě také kvůli osobním preferencím chemiků, laboratorních techniků a techniků.