Standardbedingungen für die Temperatur und den Druck

Die Standardbedingung für die Temperatur und den Druck ist Standardsätze von Bedingungen für experimentelle Maße, die gegründet sind, um Vergleichen zu erlauben, zwischen verschiedenen Sätzen von Daten gemacht zu werden. Die am meisten verwendeten Standards sind diejenigen der Internationalen Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) und des Nationalen Instituts für Standards und Technologie (NIST), obwohl das nicht allgemein akzeptierte Standards sind. Andere Organisationen haben eine Vielfalt von alternativen Definitionen für ihre Bedingungen des normativen Verweises gegründet.

In der Chemie hat IUPAC Standardtemperatur und Druck (informell abgekürzt als STP) als eine Temperatur von 273.15 K (0 °C, 32 °F) und einen absoluten Druck von 100 kPa (14.504 psi, 0.986 atm, 1 Bar), Ein inoffizieller gegründet, aber hat allgemein Standard verwendet ist Standardumgebungstemperatur und Druck (SATP) als eine Temperatur von 298.15 K (25 °C, 77 °F) und ein absoluter Druck von 100 kPa (14.504 psi, 0.986 atm). Der STP und der SATP sollten mit dem Standardstaat nicht verwirrt sein, der allgemein in thermodynamischen Einschätzungen der Energie von Gibbs Free einer Reaktion verwendet ist.

NIST verwendet eine Temperatur von 20 °C (293.15 K, 68 °F) und ein absoluter Druck von 101.325 kPa (14.696 psi, 1 atm). Die Internationalen Metrischen Standardbedingungen für Erdgas und ähnliche Flüssigkeiten sind 288.15 K und 101.325 kPa.

In der Industrie und dem Handel sind Standardbedingungen für die Temperatur und den Druck häufig notwendig, um die Bedingungen des normativen Verweises zu definieren, die Volumina von Benzin und Flüssigkeiten auszudrücken, und verwandte Mengen wie die Rate des volumetrischen Flusses (ändern sich die Volumina von Benzin bedeutsam mit der Temperatur und dem Druck). Jedoch setzen viele technische Veröffentlichungen (Bücher, Zeitschriften, Anzeigen für die Ausrüstung und Maschinerie) einfach "Standardbedingungen" fest, ohne sie anzugeben, häufig zu Verwirrung und Fehlern führend. Gute Praxis soll immer die Bezugsbedingungen der Temperatur und des Drucks vereinigen.

Definitionen

Voriger Gebrauch

In den letzten fünf bis sechs Jahrzehnten haben Fachleuten und Wissenschaftler, die das metrische System von Einheiten verwenden, die Bedingungen des normativen Verweises der Temperatur und des Drucks definiert, um Gasvolumina als seiend und 101.325 kPa (1 atm oder 760 Torr) auszudrücken. Während jener derselben Jahre waren die meistens verwendeten Bedingungen des normativen Verweises für Leute, die die kaiserlichen oder amerikanischen üblichen Systeme verwenden, und 14.696 psi (1 atm), weil er fast durch die Öl- und Gasindustrien weltweit allgemein verwendet wurde. Die obengenannten Definitionen sind nicht mehr meistens verwendet in jedem System von Einheiten.

Aktueller Gebrauch

Viele verschiedene Definitionen von Bedingungen des normativen Verweises werden zurzeit von Organisationen überall auf der Welt verwendet. Der Tisch verzeichnet unten einige von ihnen, aber es gibt mehr. Einige dieser Organisationen haben andere Standards in der Vergangenheit verwendet. Zum Beispiel hat IUPAC seit 1982 Bedingungen des normativen Verweises als seiend 0 °C und 100 kPa (1 Bar), im Gegensatz zu ihrem alten Standard von 0 °C und 101.325 kPa (1 atm) definiert.

Erdgas-Gesellschaften in Europa und Südamerika haben 15 °C (59 °F) und 101.325 kPa (14.696 psi) als ihre Standardgasvolumen-Bezugsbedingungen angenommen. Außerdem die Internationale Organisation für die Standardisierung (ISO), die USA-Umweltbundesbehörde (EPA) und das Nationale Institut für Standards und Technologie (NIST) hat jeder mehr als eine Definition von Bedingungen des normativen Verweises in ihren verschiedenen Standards und Regulierungen.

In Russland stellt Normaler Staats-GOST 2939-63 die folgenden Standardbedingungen: 25 °C (298.15 K), 760 mmHg (101325 N/m) und Nullfeuchtigkeit.

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Zeichen:

  • EGIA: Elektrizität und Gasschaugesetz (Kanadas)
  • SATP: Standardumgebungstemperatur und Druck

Internationale Normatmosphäre

In der Luftfahrt und flüssigen Dynamik ist die "Internationale Normatmosphäre" (ISA) eine Spezifizierung von Druck, Temperatur, Dichte und Geschwindigkeit des Tons an jeder Höhe. Die Internationale Normatmosphäre ist atmosphärische Bedingungen an der Mitte Breiten vertretend. In den USA wird diese Information die amerikanische Normatmosphäre angegeben, die zur "Internationalen Normatmosphäre" an allen Höhen um bis zu 65,000 Fuß über dem Meeresspiegel identisch ist.

Standardlaborbedingungen

Auf Grund dessen, dass sich viele Definitionen der Standardtemperatur und des Drucks in der Temperatur bedeutsam von Standardlabortemperaturen unterscheiden (z.B, 0 °C gegen ~25 °C), wird Verweisung häufig zu "Standardlaborbedingungen" (ein Begriff gemacht, der absichtlich gewählt ist, vom Begriff "Standardbedingungen für die Temperatur und den Druck", trotz seiner semantischen nahen Identität, wenn interpretiert, wörtlich verschieden zu sein). Jedoch, was eine "Standard"-Labortemperatur ist und Druck unvermeidlich kulturgebunden wird, vorausgesetzt, dass sich verschiedene Teile der Welt im Klima, der Höhe und dem Grad des Gebrauches der Hitze/Abkühlens im Arbeitsplatz unterscheiden. Zum Beispiel, Schulen in New South Wales, australischer Gebrauch 25 °C an 100 kPa für Standardlaborbedingungen.

ASTM International hat Standard ASTM e41-Fachsprache In Zusammenhang mit dem Bedingen und den Hunderten von speziellen Bedingungen für besondere Materialien und Testmethoden veröffentlicht. Andere Standardorganisationen haben auch Standardversuchsbedingungen spezialisiert.

Mahlzahn-Volumen eines Benzins

Es ist ebenso als wichtig, um die anwendbaren Bezugsbedingungen der Temperatur und des Drucks anzuzeigen, wenn es das Mahlzahn-Volumen eines Benzins festsetzt, wie es ist, wenn es ein Gasvolumen oder volumetrischen Durchfluss ausdrückt. Das Angeben des Mahlzahn-Volumens eines Benzins, ohne die Bezugsbedingungen der Temperatur und des Drucks anzuzeigen, hat keine Bedeutung, und es kann Verwirrung verursachen.

Die Mahlzahn-Gasvolumina können mit einer Genauigkeit berechnet werden, die gewöhnlich durch das Verwenden des universalen Gasgesetzes für ideales Benzin genügend ist. Der übliche Ausdruck ist:

... der so umgeordnet werden kann:

wo (im SI metrische Einheiten):

Das Mahlzahn-Volumen jedes idealen Benzins kann an verschiedenen Bedingungen des normativen Verweises, wie gezeigt, unten berechnet werden:

  • V/n = 8.3145 × 273.15 / 101.325 = 22.414 m/kmol an 0 °C und 101.325 kPa
  • V/n = 8.3145 × 273.15 / 100.000 = 22.711 m/kmol an 0 °C und 100 kPa
  • V/n = 8.3145 × 298.15 / 101.325 = 24.466 m/kmol an 25 °C und 101.325 kPa
  • V/n = 8.3145 × 298.15 / 100.000 = 24.790 m/kmol an 25 °C und 100 kPa
  • V/n = 10.7316 × 519.67 / 14.696 = 379.48 ft/lbmol an 60 °F und 14.696 psi (oder ungefähr 0.8366 ft/gram Maulwurf)
  • V/n = 10.7316 × 519.67 / 14.730 = 378.61 ft/lbmol an 60 °F und 14.73 psi

Die technische Literatur kann verwirrend sein, weil viele Autoren scheitern zu erklären, ob sie den universalen unveränderlichen GasgesetzR verwenden, der für jedes ideale Benzin gilt, oder ob sie den unveränderlichen GasgesetzR verwenden, der nur für ein spezifisches individuelles Benzin gilt. Die Beziehung zwischen den zwei Konstanten ist R = R / M, wo M das Molekulargewicht des Benzins ist.

Die US-Normatmosphäre verwendet 8.31432 M · Papa / (mol · K) als der Wert von R für alle Berechnungen. (Sieh Gaskonstante)

Siehe auch

  • Atmosphärische Modelle
  • Umweltraum
  • ISO 1 - Temperatur des normativen Verweises für geometrische Produktspezifizierungen
  • Trockene Standardluft
  • Standardstaat

Links


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