標準狀態

所謂標準狀態（standard state），是在指定標準壓強p下該物質的狀態，簡稱標準態。一般指的是溫度T，100 kPa。為了便於比較不同狀態時它們的相對值，需要規定一個狀態作為比較的標準。

基本介紹

• 中文名：標準狀態
• 外文名：standard state
• 簡稱：標準態
• 類型：一個狀態作為比較的標準
• 一般數值：T=273.15 K(0℃),p=100 kPa

簡介

狀態函式中熱力學能U及焓H和吉布斯自由能G等熱力學函式的絕對值是無法確定的。為了便於比較不同狀態時它們的相對值，需要規定一個狀態作為比較的標準。

對具體系統而言，純理想氣體的標準態是該氣體處於標準壓力p(100kPa)下的狀態；混合理想氣體的標準態是指任一氣體組分的分壓力為p的狀態；純液體（或純固體）物質的標準態是標準壓力p下的純液體（或純固體）。溶液中溶質的標準態，是在指定溫度T和標準壓力p，質量摩爾濃度1 mol/kg的狀態。因壓力對液體和固體的體積影響恆很小，故可將溶質的標準態濃度改用c=1 mol/L代替。

氣體標準狀態

氣體的標準狀態分三種：

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Pθ=101.325kPa,之後根據GB 3102.8——93採取了目前Pθ=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。

注意要點

應當注意的是，由於標準態只規定了壓力p，而沒有指定溫度，所以與溫度有關的狀態函式的標準狀態應註明溫度。為了便於比較，國際理論和套用化學聯合會（IUPAC）推薦選擇298.15K作為參考溫度。需要注意的是，在1982年以前，IUPAC曾經採用101.325kPa作為標準狀態的壓力。從手冊或專著查閱熱力學數據時，應注意其規定的標準狀態，以免造成數據誤用。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1992年起IUPAC將“標準壓力”重新定義為100 kPa。