Hvad er standardtemperatur og -tryk?

I kemi, fysik og teknik refererer udtrykket "standard temperatur og tryk" (STP) til et standard sæt betingelser for en gas som grundlag for beregninger. Der er flere definitioner for standardtemperaturer og -tryk, og værdierne for disse referencer afhænger af de ønskede applikationer, brancher eller akademiske indstillinger. Historisk set var det mest almindelige sæt standarder en temperatur på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) og et tryk på 1 atmosfære eller 101,325 kilopascal (kPa), skønt et tryk på 1 bar eller 100 kPa for tiden accepteres af International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Standardtrykket afspejler det accepterede gennemsnitlige tryk i atmosfæren ved havets overflade, og standardtemperaturen reflekterer frysepunktet for rent vand ved dette tryk.

Standardbetingelser bruges ofte til gasberegninger inden for kemi og teknik. For eksempel er det muligt at beregne det molære volumen af ​​en ideel gas ved standardtemperatur og tryk via den ideelle gaslov. Inden for konstruktion kan standardbetingelser bruges til at beregne massestrømningshastigheder for gasser baseret på standardvolumetriske strømningshastigheder fra flowmålere.

Den ideelle gaslov viser forholdene mellem tryk (P), volumen (V) og temperatur (T) for en ideel gas. Det kan udtrykkes som PV = nRT, idet n refererer til antallet af mol gas og R henviser til den ideelle gaskonstant. Ved anvendelse af den aktuelle standardtemperatur og -tryk som defineret af IUPAC, vil 1 mol af en ideel gas have et volumen på 227511 kubikmeter.

Standard temperatur og tryk kan faktisk henvise til mange forskellige forhold, der anvendes af forskellige industrier. For eksempel kan et ingeniørfirma beslutte at bruge 1 atmosfære og 77 grader Fahrenheit (25 grader Celsius) som standardtemperatur og -tryk for bedre at afspejle omgivelsesforholdene i området. Society of Petroleum Engineers definerer for eksempel standardbetingelser som 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius) og 1 bar. Når man arbejder med teknisk design, er det vigtigt for en person at forstå designerens tilsigtede standarder.

Forskelle i de accepterede værdier for standardtemperatur og -tryk kan afhænge af regionale forhold. Højere pres og temperaturer giver mere mening for laboratorier og industrier beliggende i områder, der er udsat for lange perioder med varmt vejr. Lavere tryk kan bruges til laboratorier i store højder. Forskelle i de accepterede værdier kan naturligvis også skyldes kemikernes, laboratorieteknikernes og ingeniørernes personlige præferencer.