Che cos'è la temperatura e la pressione standard?
In chimica, fisica e ingegneria, il termine "temperatura e pressione standard" (STP) si riferisce a un insieme standard di condizioni per un gas come base per i calcoli. Esistono diverse definizioni per temperature e pressioni standard e i valori di questi riferimenti dipenderanno dalle applicazioni, dai settori o dalle impostazioni accademiche desiderati. Storicamente, il set di standard più comune era una temperatura di 32 gradi Fahrenheit (0 gradi Celsius) e una pressione di 1 atmosfera, o 101.325 kilopascal (kPa), sebbene una pressione di 1 bar, o 100 kPa, sia attualmente accettata dal Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC). La pressione standard riflette la pressione media accettata dell'atmosfera a livello del mare e la temperatura standard riflette il punto di congelamento dell'acqua pura a quella pressione.
Le condizioni standard sono spesso utilizzate per i calcoli dei gas in chimica e ingegneria. Ad esempio, è possibile calcolare il volume molare di un gas ideale alla temperatura e pressione standard tramite la legge del gas ideale. In ingegneria, potrebbero essere utilizzate condizioni standard per calcolare le portate massiche di gas sulla base delle portate volumetriche standard dai flussometri.
La legge del gas ideale mostra le relazioni tra pressione (P), volume (V) e temperatura (T) per un gas ideale. Può essere espresso come PV = nRT, con n riferito al numero di moli di gas e R riferito alla costante di gas ideale. Usando l'attuale temperatura e pressione standard definite dall'IUPAC, 1 mole di un gas ideale avrà un volume di 1.385,9 pollici cubi (22.711 litri).
La temperatura e la pressione standard potrebbero effettivamente riferirsi a diverse condizioni utilizzate da vari settori. Ad esempio, una società di ingegneria potrebbe decidere di utilizzare 1 atmosfera e 77 gradi Fahrenheit (25 gradi Celsius) come temperatura e pressione standard per riflettere meglio le condizioni ambientali dell'area. La Society of Petroleum Engineers, ad esempio, definisce le condizioni standard come 59 gradi Fahrenheit (15 gradi Celsius) e 1 bar. Quando si lavora con progetti di ingegneria, è importante che una persona comprenda gli standard previsti dal progettista.
Le differenze nei valori accettati per temperatura e pressione standard potrebbero dipendere dalle condizioni regionali. Pressioni e temperature più elevate hanno più senso per i laboratori e le industrie situate in aree soggette a lunghi periodi di caldo. Pressioni più basse potrebbero essere utilizzate per laboratori ad alte quote. Naturalmente, le differenze nei valori accettati potrebbero anche essere dovute alle preferenze personali di chimici, tecnici di laboratorio e ingegneri.