อุณหภูมิและความดันมาตรฐานคืออะไร?

ในเคมีฟิสิกส์และวิศวกรรมคำว่า "อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน" (STP) หมายถึงชุดเงื่อนไขมาตรฐานสำหรับก๊าซเป็นพื้นฐานในการคำนวณ มีคำจำกัดความหลายประการสำหรับอุณหภูมิและความดันมาตรฐานและค่าของการอ้างอิงเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการอุตสาหกรรมหรือการตั้งค่าทางวิชาการ ในอดีตชุดมาตรฐานที่พบมากที่สุดคืออุณหภูมิ 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) และความดัน 1 บรรยากาศหรือ 101.325 กิโลบิตต่อวินาที (kPa) ถึงแม้ว่าความดัน 1 บาร์หรือ 100 kPa ปัจจุบันได้รับการยอมรับจาก สหภาพนานาชาติของเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ (IUPAC) ความดันมาตรฐานสะท้อนความดันเฉลี่ยที่ยอมรับได้ของบรรยากาศในระดับน้ำทะเลและอุณหภูมิมาตรฐานสะท้อนถึงจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์ที่ความดันนั้น

เงื่อนไขมาตรฐานมักใช้สำหรับการคำนวณแก๊สในเคมีและวิศวกรรม ตัวอย่างเช่นเป็นไปได้ที่จะคำนวณปริมาณโมลาร์ของก๊าซอุดมคติที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานผ่านกฎหมายแก๊สอุดมคติ ในทางวิศวกรรมอาจใช้เงื่อนไขมาตรฐานในการคำนวณอัตราการไหลของก๊าซตามอัตราการไหลตามปริมาตรมาตรฐานจากเครื่องวัดการไหล

กฏหมายก๊าซในอุดมคติแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดัน (P) ปริมาตร (V) และอุณหภูมิ (T) สำหรับแก๊สในอุดมคติ มันสามารถแสดงเป็น PV = nRT โดยที่ n หมายถึงจำนวนโมลของก๊าซและ R หมายถึงค่าคงที่ของก๊าซในอุดมคติ ด้วยการใช้อุณหภูมิและความดันมาตรฐานปัจจุบันตามที่กำหนดโดย IUPAC ก๊าซอุดมคติ 1 ตัวจะมีปริมาตร 1,385.9 ลูกบาศก์นิ้ว (22.711 ลิตร)

อุณหภูมิและความดันมาตรฐานจริง ๆ แล้วอาจอ้างถึงเงื่อนไขต่าง ๆ ที่ใช้โดยอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น บริษัท วิศวกรรมอาจตัดสินใจใช้ 1 บรรยากาศและ 77 องศาฟาเรนไฮต์ (25 องศาเซลเซียส) เป็นอุณหภูมิและความดันมาตรฐานเพื่อให้สะท้อนสภาพแวดล้อมของพื้นที่ได้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่นสมาคมวิศวกรปิโตรเลียมกำหนดเงื่อนไขมาตรฐานเป็น 59 องศาฟาเรนไฮต์ (15 องศาเซลเซียส) และ 1 บาร์ เมื่อทำงานกับการออกแบบทางวิศวกรรมมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคนที่จะเข้าใจมาตรฐานที่ตั้งใจของนักออกแบบ

ความแตกต่างของค่าที่ยอมรับสำหรับอุณหภูมิและความดันมาตรฐานอาจขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของภูมิภาค แรงกดดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้ห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมต่างๆตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศร้อนเป็นเวลานาน แรงดันที่ต่ำกว่าอาจถูกใช้สำหรับห้องปฏิบัติการที่ระดับสูง แน่นอนความแตกต่างในค่านิยมที่ยอมรับอาจเป็นเพราะความชอบส่วนตัวของนักเคมีช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการและวิศวกร