標準狀況

標準狀況

標準狀況（英語：standard temperature and pressure, STP，標準溫度與標準壓力），簡稱“標況”或“STP”，是物理學與化學的理想狀態之一。 高中課本以273開爾文和1大氣壓（約為101.325kPa）下為標準狀況。

基本介紹

  • 中文名：標準狀況
  • 外文名：standard temperature and pressure
  • 簡稱：標況、STP
  • 定義：物理學與化學的理想狀態之一
  • 套用學科：物理學與化學
  • 標準：273開爾文和1大氣壓
定義,說明,舊制標準,參考條件,國際標準大氣,標準實驗條件,摩爾體積氣體,

定義

標準狀況（standard temperature and pressure, STP，標準溫度與標準壓力），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：
0 ℃（273.15 K）、101kPa，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22.413996（39）L(CODATA 2002)，為標準摩爾體積（standard molar volume）。這是區別一般條件而制定的標準。

說明

通常指溫度為0℃（273.15K）和壓強為101.325kPa（1標準大氣壓，760mmHg）的情況。使在比較氣體體積時有統一的標準。氣體的密度，除了特別說明的以外，都是指在標準狀況下。

舊制標準

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
.
現在也使用T = 293.15 K ≙ 20 °C 空氣密度ρ = 1.204
.
在化學和生物化學中另外還包括定義的觀察反應物濃度，一般情況下為1mol/L（1 M）。在生物化學中只有質子例外（
）。限定pH為7，即
mol/l。
離子濃度用於準生理條件描述，肌體條件，細胞內部條件等。

參考條件

標準狀況參考條件
溫度絕對壓力相對濕度出版或創立者
0
100.000
IUPAC（正在使用的定義）
0
101.325
IUPAC（以前使用的定義）NIST, ISO 10780
15
101.325
0
ICAO's ISA， ISO 13443，EEA， EGIA
20
101.325
EPA，NIST
25
101.325
EPA
25
100.000
SATP
20
100.000
0
CAGI
15
100.000
SPE
60
14.696
SPE,U.S. OSHA,SCAQMD
60
14.73
EGIA,OPEC, U.S. EIA
59
14.503
78
U.S. Army Standard Metro
59
14.696
60
ISO 2314, ISO 3977-2
70
29.92
0
AMCA， air density = 0.075 lbm/ft³. This AMCA standard applies only to air
注釋：
  • EGIA：加拿大電力和燃氣檢驗法
  • SATP：標準的環境壓力和溫度
  • SCAQMD：加州南海岸空氣品質管理區

國際標準大氣

在航空和流體動力學中，“國際標準大氣”（ISA）是每個高度的壓力，溫度，密度和聲速的規範。 國際標準大氣代表中緯度地區的大氣條件。 在美國，這一信息是美國標準大氣層，與海拔高度達65000英尺的高度相同，與“國際標準大氣層”相同。

標準實驗條件

由於標準溫度和壓力的許多定義與標準實驗室溫度（例如，0°C至〜25°C）的溫度差異很大，所以經常參考“標準實驗室條件”（有意選擇為與術語“溫度和壓力的標準條件”不同，儘管在字面上解釋時其語義近似身份）。然而，考慮到世界不同地區的氣候，高度以及工作場所熱/冷的使用程度不同，實驗室的“標準”溫度和壓力是不可避免的地理位置。例如，澳大利亞新南威爾斯州的學校在100 kPa時使用25°C進行標準實驗室條件。
ASTM國際公司已發布了關於調節的標準ASTM E41-術語和特定材料和測試方法的數百種特殊條件。其他標準組織也有專門的標準測試條件。

摩爾體積氣體

當表示氣體體積或體積流量時，表示氣體的摩爾體積時，表示溫度和壓力的適用參考條件同樣重要。 說明氣體的摩爾體積而不指示溫度和壓力的參考條件具有非常少的含義並且可能引起混淆。
STP周圍和大氣壓下的氣體的摩爾體積可以通過使用理想氣體定律通常足夠的精度來計算。任何理想氣體的摩爾體積可以在各種標準參考條件下計算，如下所示：
在0℃和101.325kPa下，Vm = 8.3145×273.15 / 101.325 = 22.414dm3 / mol
在0℃和100kPa下Vm = 8.3145×273.15 / 100.000 = 22.711dm3 / mol
在25℃和101.325kPa下，Vm = 8.3145×298.15 / 101.325 = 24.466dm3 / mol
在25℃和100kPa下，Vm = 8.3145×298.15 / 100.000 = 24.790dm3 / mol
在60°F和14.696psi（或約0.8366ft3 /克摩爾）下，Vm = 10.7316×519.67 / 14.696 = 379.48ft3 / lbmol
在60°F時，Vm = 10.7316×519.67 / 14.730 = 378.61ft3 / lbmol和14.73psi
許多作者無法解釋它們是否使用理想氣體常數R或特定氣體常數Rs。兩個常數之間的關係為Rs = R / m，其中m為氣體的分子質量。
美國標準氣壓（USSA）使用8.31432 m3·Pa /（mol·K）作為R的值。然而1976年確實認識到該值與Avogadro常數和玻爾茲曼常數的值不一致。

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