標準溫度和壓力

標準溫度和壓力

標準溫度和壓力英文名稱為standard temperature and pressure,簡稱STP,也是所謂的標準狀況(標準狀態),簡稱“標況”。由於地表各處的溫度、壓強皆不同,即使是同一地點的溫度壓強也隨測量時間不同而相異,因此為研究方便,制定出描述物質特徵的標準狀況包括溫度和壓力兩個標準物理量。標準溫度和壓力一般指的是273.15K(0℃),100kPa。在許多學科中都有廣泛的套用。

基本信息

簡介

標準溫度和壓力是兩個重要的物理量,為了方便科學研究而指定的。也是我們所謂的標準狀況(標準狀態),簡稱標況。其對應的英文名為standard temperature and pressure,在生活中能經常看見縮寫形式STP。在沒有特殊規定的情況下,標準溫度和壓力一般指的是273.15K(0℃),100kPa。

0℃(273.15K),100kPa,這樣的定義接近海平面上水的冰點。1摩爾的理想氣體在STP下占有的體積為22.710953(21)L(CODATA 2010),為標準摩爾體積(standard molar volume)。這是區別一般條件而制定的標準。

歷史上由巴黎制定的通行歐洲的舊制標準如下:

壓強p= 1 atm = 101325帕斯卡= 1013.25 hPa = 101.325 kPa = 1.01325 bar。

溫度T= 298.15 K ≙25°C,空氣密度ρ= 1.184 kg/m³。

迄今為止也使用T= 293.15 K ≙ 20°C 空氣密度ρ= 1.204 kg/m³。

氣體標準溫度和壓力

1、1954年第十屆國際計量大會(CGPM)協定的標準狀態是:溫度273.15K(0℃),壓強101.325KPa。世界各國科技領域廣泛採用這一標態。

2、國際標準化組織和美國國家標準規定以溫度288.15K(15℃),壓強101.325KPa作為計量氣體體積流量的標態。

3、我國《天然氣流量的標準孔板計算方法》規定以溫度293.15K(20℃),壓強101.325KPa作為計量氣體體積流量的標準狀態。

4、任意溫度T,標準壓力Pθ=100 kPa下表現出理想氣體性質的純氣體狀態。註:我國在1993年以前規定標準壓力P =101.325kPa,之後根據GB 3102.8——93採取了P =100kPa的規定。

5、化學中曾一度將標準溫度和壓力(STP)定義為0°C(273.15K)及101.325kPa(1atm),但1982年起IUPAC將“標準壓力”重新定義為100 kPa。

拓展

ISO 1

ISO 1是由國際標準化組織定義的關於標準溫度的國際標準。它將標準溫度定為20攝氏度,它等於華氏68度或293.15開爾文。

由於熱脹冷縮,精確的長度測量需要在確定的溫度下進行。而比對測量亦可以用ISO 1定義的標準溫度作為參考。國際度量衡委員會於1931年4月15日採用20°C作為標準溫度,它在1951年成為ISO的1號標準,隨後迅速在全世界範圍內取代了包括0°C、62°F、25°C在內的其他溫度標準。ISO將標準溫度定為20攝氏度,是因為它是大多數車間的溫度,且其對應的華氏度也是整數。

標準大氣壓

標準大氣壓是壓強的一種非國際單位制單位,單位符號atm。其具體數值有不同的定義。標準大氣壓一般定義為101.325kPa。國際民航組織、國際標準化組織等組織使用這一數值。

在1954年的第十屆國際度量衡大會上認可對標準大氣壓的一般使用,並確定其相當於1,013,250達因/平方厘米(101 325Pa)。這個單位代表的是法國巴黎平均海平面的平均大氣壓,它可以代表當時大多數工業國家的平均大氣壓。

IUPAC曾一度將標準溫度和壓力(STP)定義為0°C(273.15K)及101.325kPa(1atm),但1982年起IUPAC將“標準壓強”重新定義為100kPa。

標準摩爾燃燒焓

是指在標準壓力100kPa和指定溫度(一般為298.15K)時下,一摩爾物質完全燃燒時的反應焓變,簡稱燃燒焓。用符號Δ H 表示,下標c代表燃燒(combustion),燃燒焓的單位是kJ·mol 。任何一個化學反應的焓變等於產物的總生成焓與反應物生成焓之差:總生成焓等於標準摩爾生成焓乘上方程式的計量係數。如下圖所示的公式:

標準摩爾焓變的公式 標準摩爾焓變的公式

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