Gan standarta apstākļi, gan STP, gan standarta stāvoklis tiek izmantoti zinātniskos aprēķinos, taču tie ne vienmēr nozīmē vienu un to pašu.
Paņemtie taustiņi: standarta temperatūra un spiediens (STP) pret standarta stāvokli
- Zinātniskiem aprēķiniem parasti izmanto gan STP, gan standarta stāvokļa nosacījumus.
- STP nozīmē standarta temperatūru un spiedienu. Tas ir definēts kā 273 K (0 grādi pēc Celsija) un 1 atm spiediens (vai 105 Pa).
- Standarta stāvokļa definīcijā ir norādīts 1 spiediena atoms, šķidrumiem un gāzēm jābūt tīriem un šķīdumiem jābūt 1 M koncentrācijā. Temperatūra ir nē norādīts, lai gan vairums tabulu apkopo datus pie 25 grādiem C (298 K).
- STP izmanto aprēķiniem, kas saistīti ar gāzēm, kas tuvina ideālas gāzes.
- Jebkuriem termodinamiskiem aprēķiniem tiek izmantoti standarta apstākļi.
- STP un standarta nosacījumiem norādītās vērtības ir balstītas uz ideāliem apstākļiem, tāpēc tās var nedaudz atšķirties no eksperimentālajām vērtībām.
STP ir saīsināts no standarta temperatūras un spiediena, kas definēts kā 273 K (0 grādi pēc Celsija) un 1 atm spiediens (vai 10
5 Pa). STP apraksta standarta apstākļus, un to bieži izmanto gāzes blīvuma un tilpuma mērīšanai, izmantojot Ideālās gāzes likumu. Šeit 1 mol ideālas gāzes aizņem 22,4 L. Vecākā definīcijā spiediena gadījumā tika izmantota atmosfēra, savukārt mūsdienu aprēķini tika izmantoti paskāļiem.Termodinamiskos aprēķinos izmanto standarta stāvokļa nosacījumus. Standarta stāvoklim ir norādīti vairāki nosacījumi:
- Standarta stāvokļa temperatūra ir 25 grādi C (298 K). Ņemiet vērā, ka temperatūra nav norādīta standarta stāvokļa apstākļiem, taču lielākajai daļai tabulu ir apkopota šī temperatūra.
- Visas gāzes atrodas 1 atm spiedienā.
- Visi šķidrumi un gāzes ir tīri.
- Visi šķīdumi ir 1M koncentrācijā.
- Elementa veidošanās enerģiju normālā stāvoklī definē kā nulli.
Standarta stāvokļa aprēķinus var veikt citā temperatūrā, visbiežāk 273 K (0 grādi pēc Celsija), tāpēc standarta stāvokļa aprēķinus var veikt STP. Tomēr, ja vien nav norādīts, pieņem, ka standarta stāvoklis attiecas uz augstāku temperatūru.
Standarta apstākļi salīdzinājumā ar STP
Gan STP, gan standarta stāvoklis norādiet gāzes spiedienu 1 atmosfērā. Tomēr standarta stāvoklis parasti nav vienā temperatūrā ar STP. Standarta stāvoklis ietver arī vairākus papildu ierobežojumus.
STP, SATP un NTP
Kaut arī STP ir noderīgs aprēķiniem, lielākajai daļai laboratorijas eksperimentu tas nav praktiski, jo parasti tos neveic 0 grādu temperatūrā. Var izmantot SATP, kas nozīmē standarta apkārtējās vides temperatūru un spiedienu. SATP ir 25 grādos C (298,15 K) un 101 kPa (būtībā 1 atmosfēra, 0,997 atm).
Vēl viens standarts ir NTP, kas apzīmē parasto temperatūru un spiedienu. Tas ir noteikts gaisam pie 20 grādiem C (293,15 K, 68 grādi F) un 1 atm.
Ir arī ISA jeb Starptautiskā standarta atmosfēra, kas ir 101,325 kPa, 15 grādi C un 0 procentu mitrums, un ICAO standarta atmosfēra, kas ir atmosfēras spiediens 760 mm Hg un temperatūra 5 grādi C (288,15 K vai 59 grādi F).
Kuru izmantot?
Parasti jūsu izmantotais standarts ir vai nu tāds, par kuru jūs varat atrast datus, kurš ir vistuvākais jūsu faktiskajiem apstākļiem, vai tas, kas nepieciešams noteiktai disciplīnai. Atcerieties, ka standarti ir tuvu faktiskajām vērtībām, taču precīzi neatbilst reālajiem apstākļiem.