✖


Jump to content

Стандартная температура и давление

(Перенаправлено из стандартного условия )
Не путать со стандартными условиями уровня моря .
Для условий, используемых в термодинамических оценках, см. Стандартное состояние .

Стандартная температура и давление ( STP ) или стандартные условия для температуры и давления являются различными стандартными наборами условий для экспериментальных измерений, используемых для проведения сравнения между различными наборами данных. Наиболее используемыми стандартами являются Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC) и Национального института стандартов и технологий (NIST), хотя они не общеприняты. Другие организации создали множество других определений.

В промышленности и коммерции стандартные условия для температуры и давления часто необходимы для выражения объемов газов и жидкостей и связанных с ними величин, таких как скорость объемного потока (объемы газов значительно различаются с температурой и давлением): стандартные кубические метры на на каждого Второе (см 3 /s) и нормальные кубические метры в секунду (нм 3 /с).

Многие технические публикации (книги, журналы, реклама для оборудования и оборудования) просто указывают «стандартные условия» без их указания; Часто заменяя термин более старыми «нормальными условиями» или «NC». В особых случаях это может привести к путанице и ошибкам. Хорошая практика всегда включает в себя эталонные условия температуры и давления. Если не указано, предполагается некоторые условия в помещении, около 1 атм давления, 293 К (20 ° C) и 0% влажности.

Definitions

[edit]

In chemistry, IUPAC changed its definition of standard temperature and pressure in 1982:[1][2]

NIST uses a temperature of 20 °C (293.15 K, 68 °F) and an absolute pressure of 1 atm (14.696 psi, 101.325 kPa).[3] This standard is also called normal temperature and pressure (abbreviated as NTP). However, a common temperature and pressure in use by NIST for thermodynamic experiments is 298.15 K (25°C, 77°F) and 1 bar (14.5038 psi, 100 kPa).[4][5] NIST also uses 15 °C (59 °F) for the temperature compensation of refined petroleum products, despite noting that these two values are not exactly consistent with each other.[6]

The ISO 13443 standard reference conditions for natural gas and similar fluids are 288.15 K (15.00 °C; 59.00 °F) and 101.325 kPa;[7] by contrast, the American Petroleum Institute adopts 60 °F (15.56 °C; 288.71 K).[8]

Past uses

[edit]

Before 1918, many professionals and scientists using the metric system of units defined the standard reference conditions of temperature and pressure for expressing gas volumes as being 15 °C (288.15 K; 59.00 °F) and 101.325 kPa (1.00 atm; 760 Torr). During those same years, the most commonly used standard reference conditions for people using the imperial or U.S. customary systems was 60 °F (15.56 °C; 288.71 K) and 14.696 psi (1 atm) because it was almost universally used by the oil and gas industries worldwide. The above definitions are no longer the most commonly used in either system of units.[9]

Current use

[edit]

Many different definitions of standard reference conditions are currently being used by organizations all over the world. The table below lists a few of them, but there are more. Some of these organizations used other standards in the past. For example, IUPAC has, since 1982, defined standard reference conditions as being 0 °C and 100 kPa (1 bar), in contrast to its old standard of 0 °C and 101.325 kPa (1 atm).[2] The new value is the mean atmospheric pressure at an altitude of about 112 metres, which is closer to the worldwide median altitude of human habitation (194 m).[10]

Natural gas companies in Europe, Australia, and South America have adopted 15 °C (59 °F) and 101.325 kPa (14.696 psi) as their standard gas volume reference conditions, used as the base values for defining the standard cubic meter.[11][12][13] Also, the International Organization for Standardization (ISO), the United States Environmental Protection Agency (EPA) and National Institute of Standards and Technology (NIST) each have more than one definition of standard reference conditions in their various standards and regulations.

Standard reference conditions in current use
Temperature Pressure Humidity Publishing or establishing entity
°C °F kPa mmHg psi inHg %
 
0 32 100.000 750.06 14.5038 29.530 IUPAC (STP) since 1982[1]
0 32 101.325 760.00 14.6959 29.921 NIST,[14] ISO 10780,[15] formerly IUPAC (STP) until 1982[1]
15 59 101.325 760.00 14.6959 29.921 0 ICAO's ISA,[16] ISO 13443,[7] EEA,[17] EGIA (SI Definition)[18] Density 1.225 kg/m³
20 68 101.325 760.00 14.6959 29.921 EPA,[19] NIST.[20][21][22]
22 71.6 101.325 760.00 14.6959 29.921 20–80 American Association of Physicists in Medicine[23]
25 77 101.325 760.00 14.6959 29.921 SATP,[24] EPA[25]
20 68 100.000 750.06 14.5038 29.530 0 CAGI[26]
15 59 100.000 750.06 14.5038 29.530 SPE[27]
20 68 101.3 760 14.69 29.9 50 ISO 5011[28]
20 68 101.33 760.0 14.696 29.92 0 GOST 2939-63
15.56 60 101.33 760.0 14.696 29.92 SPE,[27] U.S. OSHA,[29] SCAQMD[30]
15.56 60 101.6 762 14.73 30.0 EGIA (Imperial System Definition)[18]
15.56 60 101.35 760.21 14.7 29.93 U.S. DOT (SCF)[31]
15 59 99.99 750.0 14.503 29.53 78 U.S. Army Standard Metro[32][a]
15 59 101.33 760.0 14.696 29.92 60 ISO 2314,[33] ISO 3977-2,[34] ASHRAE Fundamentals Handbook[35]
21.11 70 101.3 760 14.70 29.92 0 AMCA,[36][b] air density = 0.075 lbm/ft3.[37][38]
15 59 101.3 760 14.70 29.92 FAA[39]
20 68 101.325 760.00 14.6959 29.921 EN 14511-1:2013[40]
15 59 101.325 760.00 14.6959 29.921 0 ISO 2533:1975[41] ISO 13443:2005,[42] ISO 7504:2015[43]
0 32 101.325 760.00 14.6959 29.921 0 DIN 1343:1990[44]

Abbreviations:

  • EGIA: Electricity and Gas Inspection Act (of Canada)
  • SATP: Standard Ambient Temperature and Pressure
  • SCF: Standard Cubic Foot

International Standard Atmosphere

[edit]

In aeronautics and fluid dynamics the "International Standard Atmosphere" (ISA) is a specification of pressure, temperature, density, and speed of sound at each altitude. At standard mean sea level it specifies a temperature of 15 °C (59 °F), pressure of 101,325 pascals (14.6959 psi) (1 atm), and a density of 1.2250 kilograms per cubic meter (0.07647 lb/cu ft). It also specifies a temperature lapse rate of −6.5 °C (-11.7 °F) per km (approximately −2 °C (-3.6 °F) per 1,000 ft).[45][46]

The International Standard Atmosphere is representative of atmospheric conditions at mid latitudes. In the US this information is specified the U.S. Standard Atmosphere which is identical to the "International Standard Atmosphere" at all altitudes up to 65,000 feet above sea level.[citation needed]

Standard laboratory conditions

[edit]

Because many definitions of standard temperature and pressure differ in temperature significantly from standard laboratory temperatures (e.g. 0 °C vs. ~28 °C), reference is often made to "standard laboratory conditions" (a term deliberately chosen to be different from the term "standard conditions for temperature and pressure", despite its semantic near identity when interpreted literally). However, what is a "standard" laboratory temperature and pressure is inevitably geography-bound, given that different parts of the world differ in climate, altitude and the degree of use of heat/cooling in the workplace. For example, schools in New South Wales, Australia use 25 °C at 100 kPa for standard laboratory conditions.[47] ASTM International has published Standard ASTM E41- Terminology Relating to Conditioning and hundreds of special conditions for particular materials and test methods. Other standards organizations also have specialized standard test conditions.[citation needed]

Molar volume of a gas

[edit]
See also: Standard cubic feet and Oil barrel

It is as important to indicate the applicable reference conditions of temperature and pressure when stating the molar volume of a gas[48] as it is when expressing a gas volume or volumetric flow rate. Stating the molar volume of a gas without indicating the reference conditions of temperature and pressure has very little meaning and can cause confusion.

The molar volume of gases around STP and at atmospheric pressure can be calculated with an accuracy that is usually sufficient by using the ideal gas law. The molar volume of any ideal gas may be calculated at various standard reference conditions as shown below:

  • Vm = 8.3145 × 273.15 / 101.325 = 22.414 dm3/mol at 0 °C and 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 273.15 / 100.000 = 22.711 dm3/mol at 0 °C and 100 kPa
  • Vm = 8.3145 × 288.15 / 101.325 = 23.645 dm3/mol at 15 °C and 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 298.15 / 101.325 = 24.466 dm3/mol at 25 °C and 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 298.15 / 100.000 = 24.790 dm3/mol at 25 °C and 100 kPa
  • Vm = 10.7316 × 519.67 / 14.696 = 379.48 ft3/lbmol at 60 °F and 14.696 psi (or about 0.8366 ft3/gram mole)
  • Vm = 10.7316 × 519.67 / 14.730 = 378.61 ft3/lbmol at 60 °F and 14.73 psi

Technical literature can be confusing because many authors fail to explain whether they are using the ideal gas constant R, or the specific gas constant Rs. The relationship between the two constants is Rs = R / m, where m is the molecular mass of the gas.

The US Standard Atmosphere (USSA) uses 8.31432 m3·Pa/(mol·K) as the value of R. However, the USSA in 1976 does recognize that this value is not consistent with the values of the Avogadro constant and the Boltzmann constant.[49]

See also

[edit]

Explanatory notes

[edit]
  1. ^ The pressure is specified as 750 mmHg. However, the mmHg is temperature-dependent, since mercury expands as temperature goes up. Here the values for the 0–20 °C range are given.
  2. ^ The standard is given as 29.92 inHg at an unspecified temperature. This most likely corresponds to a standard pressure of 101.325 kPa, converted into ~29.921 inHg at 32 °F (0 °C).

References

[edit]
  1. ^ Jump up to: a b c A. D. McNaught and A. Wilkinson (1997). Nič, Miloslav; Jirát, Jiří; Košata, Bedřich; Jenkins, Aubrey; McNaught, Alan (eds.). IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (PDF) (2nd ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. p. 54. doi:10.1351/goldbook. ISBN 0-632-03583-8. Standard conditions for gases: ... and pressure of 105 pascals. The previous standard absolute pressure of 1 atm (equivalent to 101.325 kPa) was changed to 100 kPa in 1982. IUPAC recommends that the former pressure should be discontinued.
  2. ^ Jump up to: a b A. D. McNaught and A. Wilkinson (1997). "standard pressure". IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (2nd ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. doi:10.1351/goldbook.S05921. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  3. ^ Doiron, Theodore D. (January 2007). "20 Degrees Celsius--A Short History of the Standard Reference Temperature for Industrial Dimensional Measurements". NIST. 112 (1): 1–23. doi:10.6028/jres.112.001. PMC 4654601. PMID 27110451.
  4. ^ Helrich, Carl S. (2008-11-14). Modern Thermodynamics with Statistical Mechanics. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-85418-0.
  5. ^ "A Guide to the NIST Chemistry WebBook". webbook.nist.gov. Retrieved 2020-10-06.
  6. ^ "Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices" (PDF). p. 3-1.
  7. ^ Jump up to: a b Natural gas – Standard reference conditions (ISO 13443). Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization. 1996.
  8. ^ API Petroleum Measurement
  9. ^ Doiron, Ted (Jan–Feb 2007). "20 °C – A Short History of the Standard Reference Temperature for Industrial Dimensional Measurements". Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 112 (1): 1–23. doi:10.6028/jres.112.001. PMC 4654601. PMID 27110451.
  10. ^ Cohen, Joel E.; Small, Christopher (November 24, 1998). "Hypsographic demography: The distribution of human population by altitude". Proceedings of the National Academy of Sciences. 95 (24): 14009–14014. Bibcode:1998PNAS...9514009C. doi:10.1073/pnas.95.24.14009. PMC 24316. PMID 9826643.
  11. ^ Gassco. "Concepts – Standard cubic meter (scm)". Archived from the original on October 18, 2007. Retrieved 2008-07-25. Scm: The usual abbreviation for standard cubic metre – a cubic metre of gas under a standard condition, defined as an atmospheric pressure of 1.01325 bar and a temperature of 15°C. This unit provides a measure for gas volume.
  12. ^ Nord Stream (October 2007). "Status of the Nord Stream pipeline route in the Baltic Sea" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2008-02-16. Retrieved 2008-07-25. bcm: Billion Cubic Meter (standard cubic metre – a cubic metre of gas under a standard condition, defined as an atmospheric pressure of 1 atm and a temperature of 15 °C.)
  13. ^ Metrogas (June 2004). "Natural gas purchase and sale agreement". Retrieved 2008-07-25. Natural gas at standard condition shall mean the quantity of natural gas, which at a temperature of fifteen (15) Celsius degrees and a pressure of 101.325 kilopascals occupies the volume of one (1) cubic meter.
  14. ^ NIST (1989). "NIST Standard Reference Database 124 – Stopping-Power and Range Tables for Electrons, Protons, and Helium Ions". Archived from the original on October 6, 2010. Retrieved 2008-07-25. If you want the program to treat the material as an ideal gas, the density will be assumed given by M/V, where M is the gram molecular weight of the gas and V is the mol volume of 22414 cm3 at standard conditions (0 deg C and 1 atm).
  15. ^ ISO (1994). "ISO 10780:1994 : Stationary source emissions – Measurement of velocity and volume flowrate of gas streams in ducts".
  16. ^ Robert C. Weast, ed. (1975). Handbook of Physics and Chemistry (56th ed.). CRC Press. pp. F201–F206. ISBN 978-0-87819-455-1.
  17. ^ Экстракция, первая обработка и погрузка жидкого и газообразного ископаемого топлива (Руководство по инвентаризации эмиссии B521, действия 050201 - 050303) (PDF) . Копенгаген, Дания: Европейское экологическое агентство. Сентябрь 1999.
  18. ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Закон о проверке электроэнергии и газа», SOR/86-131 (определяет набор стандартных условий для имперских подразделений и другой набор для метрических единиц) канадские законы .
  19. ^ «Стандарты производительности для новых источников», 40 CFR - Защита окружающей среды, глава I, часть 60, раздел 60.2, 1990.
  20. ^ Райт, JD; Джонсон, Ан; Moldover, MR (2003). «Конструкция и неопределенность для стандарта потока газа PVTT» (PDF) . Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 108 (1): 21–47. doi : 10.6028/jres.108.004 . PMC   4844527 . PMID   27413592 . Архивировано из оригинала (PDF) на 2004-07-21.
  21. ^ (Также называется NTP, нормальная температура и давление.)
  22. ^ "В чем разница между STP и NTP?" Полем Сократик . Архивировано из оригинала 2015-11-27 . Получено 2018-08-28 .
  23. ^ Алмонд, Питер Р.; Биггс, Питер Дж.; Courcey, BM; Хансон, WF; Хук, М. Сайфул; Нат, Равиндер; Роджерс, DWO (1999). «Протокол AAPM TG-51 для клинической опорной дозиметрии высокоэнергетических фотонов и электронных пучков» . Медицинская физика . 26 (9): 1847–1870. Bibcode : 1999medph..26.1847a . doi : 10.1118/1,598691 . PMID   10505874 . S2CID   12687636 .
  24. ^ «Справочник по химии и физике CRC», Определение окружающей среды, глава 1-26, 95-е издание, Уильям М. Хейнс, изд., CRC Press, Boca Raton, FL, 2014.
  25. ^ «Национальные и вторичные стандарты качества воздуха», 40 CFR - Защита окружающей среды, глава I, часть 50, раздел 50.3, 1998.
  26. ^ "Глоссарий" . Кливленд, Огайо, США: Институт сжатого воздуха и газа. 2002. Архивировано из оригинала 2007-09-02.
  27. ^ Подпрыгнуть до: а беременный «SI -метрическая система единиц и метрического стандарта SPE (1982)» (PDF) . Общество нефтяных инженеров. Стандартная температура (стр. 24) и примечания для таблицы 2.3 (на PDF -стр. 25 из 42 PDF -страниц) определяйте два разных набора эталонных условий, один для стандартного кубического ноги и один для стандартного кубического метра.
  28. ^ Фильтры воздуха (ISO 5011: 2002) . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 2002.
  29. ^ «Хранение и обработка сжиженных нефтяных газов» и «хранение и обработка безводного аммиака», 29 CFR - LABOR, Глава XVII - Окаченочное управление безопасности и здравоохранения, часть 1910, секта. 1910.110 и 1910.111, 1993 г. Хранение/обработка LPG .
  30. ^ «Правило 102, Определение терминов (стандартные условия)», поправлено, декабрь 2004 г., Район управления качеством воздуха на Южном побережье, Лос -Анджелес, Калифорния, US SCAQMD Правило 102.
  31. ^ "49 CFR § 171" . Получено 22 мая 2018 года .
  32. ^ Sierra Bullets. «Глава 3 - Влияние высоты и атмосферных условий (секция внешней баллистики)» . Руководство по перезарядке винтовки и пистолета (5 изд.). Седалия, Мо, США. Архивировано из оригинала на 2006-03-09 . Получено 2006-02-03 .
  33. ^ Газовые турбины - приемные тесты (ISO 2314: 2009) (2 Ed.). Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 2009
  34. ^ Газовые турбины-закупки-Часть 2: Стандартные эталонные условия и оценки (ISO 3977-2: 1997) . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 1997.
  35. ^ «Справочник Ashrae Online» . www.ashrae.org . Получено 2023-08-09 .
  36. ^ ANSI/AMCA Стандарт 210, «Лабораторные методы тестирования вентиляторов для аэродинамического рейтинга производительности», что подразумевает http://www.greenheck.com/pdf/centrifugal/plug.pdf при обращении к 17 октября 2007 года.
  37. ^ Этот стандарт AMCA применяется только к воздуху; Ассоциация сжатого газа [CGA] применяется к использованию промышленного газа в США.
  38. ^ Ассоциация, сжатый газ (2012-12-06). Справочник сжатого газа . Спрингер. ISBN  9781461306733 Полем Получено 22 ноября 2017 года .
  39. ^ Руководство пилота по авиационным знаниям (PDF) . Министерство транспорта США Федеральное авиационное управление. 2016. С. 4-3.
  40. ^ Кондиционеры, пакеты с охлаждением жидкости и тепловые насосы с электрически приводимыми компрессорами для нагрева пространства и охлаждения . Великобритания: BSI en. 2013.
  41. ^ Стандартная атмосфера . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 1975.
  42. ^ Природный газ - стандартные эталонные условия . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 1996.
  43. ^ Анализ газа - словарь . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 2015.
  44. ^ Эталонное состояние, стандартное состояние, стандартный объем; Условия и ценности . Германия: Германский институт стандартизации. 1990.
  45. ^ Auld, DJ; Шринивас, К. (2008). «Свойства атмосферы» . Архивировано с оригинала 2013-06-09 . Получено 2008-03-13 .
  46. ^ Batchelor, GK, Введение в жидкую динамику , Cambridge Univ. Пресс, 1967.
  47. ^ Питер Гриббон ​​(2001). Excel HSC Chemistry Pocket Book Годы 11–12 . Pascal Press. ISBN  978-1-74020-303-6 .
  48. ^ «Фундаментальные физические свойства: молярные объемы (значения кодат для идеальных газов)» . Нист .
  49. ^ Стандартная атмосфера США, 1976 , Правительственная типография США, Вашингтон, округ Колумбия, 1976.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Standard_temperature_and_pressure&oldid=1246971505"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2a343fdbb69ddace20a7c20d5cf37f1d__1726964040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2a/1d/2a343fdbb69ddace20a7c20d5cf37f1d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Standard temperature and pressure - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)