Normalne warunki temperatury i ciśnienia

W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia (czasem skrótowo STP ) są praktyczne warunki, w części arbitralne doświadczeń i pomiarów laboratoryjnych fizycznych i chemicznych . Umożliwiają wygodne porównania wyników eksperymentalnych. W najbardziej typowych warunkach normalna temperatura wynosi 0  ° C ( 273,15  K ), a normalne ciśnienie 1  atm ( 1,013  bar = 101 325  Pa ), to znaczy średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza. ”Inne definicje.

Historia nauki

W wyrażeniu „warunki normalne” termin normalny oznacza znormalizowany i nietypowy .

Na początku XIX th  century, fizyki gazów, że pojawiła się konieczność sprawozdanie z wyników eksperymentów na warunkach standardowych lub normalnych, ciśnienie i temperatura. Warunki te wynikają z umowy i empirycznej dobrowolnych eksperymentatorów, którzy osiedlili się stopniowo w pierwszej połowie XIX -go  wieku w Europie .

Normalne ciśnienie

W przypadku ciśnienia wybór padł na wartość 760  torr = 760  milimetrów słupa rtęci (mmHg), czyli 1  atmosferę , ustaloną przez Evangelistę Torricellego w 1643 r. Jako średnią wartość ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza.

Normalna temperatura

Normalna temperatura jest rzeczywiście używany w fizyce. W chemii temperatura warunków eksperymentu jest zwykle określana indywidualnie dla każdego przypadku, ponieważ otrzymane wyniki zależą głównie od zastosowanej temperatury.

Na początku XIX p  wieku, temperatura doświadczalne często mocowane około 20  ° C , jak to było wygodne temperatury zgodnie z przeciętnych warunkach klimatycznych w Europie . Gdy jednak okazało się konieczne dokładniejsze określenie warunków eksperymentu, wybór padł na temperaturę 0  ° C , łatwą do uzyskania i kontrolowania, ponieważ jest to temperatura topniejącego lodu. To właśnie ta temperatura jest używana w wynikach Avogadro (1811), a następnie Clapeyrona (1834).

W odniesieniu do tolerancji geometrycznej produktów norma ISO 1 opublikowana w 1951 r. Określiła temperaturę 20  ° C jako temperaturę odniesienia, zgodnie z wyborem dokonanym przez CIPM w 1931 r.

Zwykła definicja normalnych warunków temperatury i ciśnienia

Są to warunki, które należy zrozumieć, gdy zostaną określone bez dalszej precyzji.

Inne definicje

Normalne warunki według różnych organizacji

Standardowe warunki referencyjne zalecane przez różne organizacje
Temperatura Absolutne ciśnienie Wilgotność względna Organ przepisujący
° C Rocznie % RH
0 100 000 IUPAC (STP)
25 100 000 IUPAC
0 101,325 ISO 10780; stary standard IUPAC
15 101,325

0

 ISO 13443; ISA z ICAO  ; AEE
20 101,325 EPA
20 101,300 50 ISO 5011
25 101,325 EPA

Warunki otoczenia temperatury i ciśnienia

Warunki otoczenia dotyczące temperatury i ciśnienia (CATP) są używane tylko w chemii. Chociaż istnieje kilka definicji, najczęstsze są następujące: są to warunki, w których stała samojonizacji (autoprotolizy) wody K e wynosi 10-14 .

Odpowiadają temperaturze 25  ° C i ciśnieniu 100  kPa .

„Temperatury pokój” odnosi się do 25  ° C . Jeśli „ciśnienie otoczenia” nie jest określone, domyślnie wynosi 100  kPa .

Metry normo-sześcienne

Aby uniknąć konieczności podawania temperatury i ciśnienia gazu za każdym razem, gdy ogłaszana jest objętość gazu, objętość tę normalizuje się. Mówimy wtedy o metrach sześciennych normatywnych (Nm 3 ). W przypadku konwersji z Nm 3 na m 3 należy zachować ostrożność: istnieją dwa standardy, a zatem możliwości wystąpienia błędów w konwersji:

Uwagi i odniesienia

  1. W języku angielskim: Standardowa temperatura i ciśnienie (STP).
  2. Émile Clapeyron , „  Memoir on the motive power of heat  ”, Journal de l'École polytechnique , vol.  XIV, 1834, s.  153-90 ( czytaj online ) ; faksymile na stronie Biblioteki Narodowej Francji ( s.  153–90 ).
  3. A.D. McNaught A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology, złoto Book 1997 2 e  wyd. , Blackwell Science ( ISBN  0865426848 ) . Warunki standardowe dla gazów: temperatura, 273,15  K […] i ciśnienie 100  kPa . Poprzedni standard ciśnienia 1  atm (tj. 1,013 25  × 10 5  Pa ) został zmieniony na 100  kPa w 1982 r. IUPAC zaleca zaprzestanie stosowania starej definicji.
  4. ISO 13443.
  5. „  Chemistry - Molar volume of gas  ” , Allô-Prof,2018.
  6. Skrót od standardowej temperatury i ciśnienia  : znormalizowana temperatura i ciśnienie.
  7. ISO , „  ISO 10780: 1994: Emisje ze źródeł stacjonarnych - Pomiar prędkości i strumienia objętości strumieni gazu w kanałach  ” ,1994.
  8. (w) Robert C. Weast , Podręcznik chemii i fizyki , CRC Press,1975, 2390  str. ( ISBN  0-87819-455-X ) , F201 - F206.
  9. Gaz ziemny - Standardowe warunki odniesienia , ISO 13443, Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna, Genewa, Szwajcaria, Katalog norm ISO .
  10. Wydobycie, pierwsze oczyszczanie i załadunek płynnych i gazowych paliw kopalnych , przewodnik inwentaryzacji emisji B521, działania 050201-050303, wrzesień 1999, Europejska Agencja Środowiska, Kopenhaga, Dania, Przewodnik po inwentaryzacji emisji .
  11. Standardy wykonania dla nowych źródeł , 40 CFR - Ochrona środowiska, rozdz.  I , część 60, sekcja 60.2, 1990, New Source Performance Standards .
  12. Filtry wlotu powietrza , ISO 5011: 2002, Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna, Genewa, Szwajcaria ISO .
  13. Krajowe pierwotne i wtórne normy jakości powietrza atmosferycznego , 40 CFR - Ochrona środowiska, rozdz.  I , część 50, sekcja 50.3, 1998, National Ambient Air Standards .

Powiązane artykuły