Hva er standard temperatur og trykk?

I kjemi, fysikk og ingeniørfag refererer begrepet "standard temperatur og trykk" (STP) til et standard sett med betingelser for en gass som grunnlag for beregninger. Det er flere definisjoner for standard temperaturer og trykk, og verdiene for disse referansene vil avhenge av de ønskede applikasjoner, bransjer eller faglige innstillinger. Historisk sett var det vanligste settet med standarder en temperatur på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) og et trykk på 1 atmosfære, eller 101,325 kilopascal (kPa), selv om et trykk på 1 bar, eller 100 kPa, for øyeblikket aksepteres av International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Standardtrykket reflekterer det aksepterte gjennomsnittlige trykket i atmosfæren ved havnivå, og standardtemperaturen reflekterer frysepunktet for rent vann ved det trykket.

Standardbetingelser brukes ofte til gassberegninger i kjemi og prosjektering. For eksempel er det mulig å beregne molvolumet til en ideell gass ved standard temperatur og trykk via den ideelle gassloven. I prosjektering kan standardbetingelser brukes til å beregne massestrømningshastigheter for gasser basert på standard volumetriske strømningshastigheter fra strømningsmålere.

Den ideelle gassloven viser forholdene mellom trykk (P), volum (V) og temperatur (T) for en ideell gass. Det kan uttrykkes som PV = nRT, mens n refererer til antall mol gass og R refererer til den ideelle gasskonstanten. Ved å bruke den gjeldende standardtemperatur og trykk som definert av IUPAC, vil 1 mol av en ideell gass ha et volum på 223811 kubikk inches.

Standard temperatur og trykk kan faktisk referere til mange forskjellige forhold som brukes av forskjellige bransjer. For eksempel kan et ingeniørfirma bestemme seg for å bruke en atmosfære og 77 grader Fahrenheit (25 grader Celsius) som standardtemperatur og trykk for bedre å gjenspeile omgivelsesforholdene i området. Society of Petroleum Engineers definerer for eksempel standardforhold som 59 grader Fahrenheit (15 grader celsius) og 1 bar. Når du arbeider med ingeniørdesign, er det viktig for en person å forstå designerens tiltenkte standarder.

Forskjeller i de aksepterte verdiene for standard temperatur og trykk kan avhenge av regionale forhold. Høyere trykk og temperatur gir mer mening for laboratorier og næringer som ligger i områder som er utsatt for lange perioder med varmt vær. Lavere trykk kan brukes til laboratorier i høye høyder. Forskjeller i de aksepterte verdiene kan selvfølgelig også skyldes de personlige preferansene til kjemikere, laboratorieteknikere og ingeniører.