Οι τυπικές συνθήκες ή STP και η τυπική κατάσταση και οι δύο χρησιμοποιούνται σε επιστημονικούς υπολογισμούς, αλλά δεν σημαίνουν πάντα το ίδιο πράγμα.
Βασικές επιλογές: Τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP) έναντι τυπικής κατάστασης
- Τόσο οι STP όσο και οι τυπικές συνθήκες κατάστασης χρησιμοποιούνται συνήθως για επιστημονικούς υπολογισμούς.
- STP σημαίνει τυπική θερμοκρασία και πίεση. Ορίζεται ως 273 K (0 βαθμοί Κελσίου) και πίεση 1 atm (ή 105 Pa).
- Ο ορισμός των τυπικών συνθηκών κατάστασης καθορίζει 1 atm πίεσης, ότι τα υγρά και τα αέρια είναι καθαρά και ότι τα διαλύματα βρίσκονται σε συγκέντρωση 1 Μ. Η θερμοκρασία είναι δεν καθορισμένο, αν και οι περισσότεροι πίνακες συγκεντρώνουν δεδομένα στους 25 βαθμούς C (298 K).
- Το STP χρησιμοποιείται για υπολογισμούς που περιλαμβάνουν αέρια που προσεγγίζουν τα ιδανικά αέρια.
- Χρησιμοποιούνται τυπικές συνθήκες για οποιονδήποτε θερμοδυναμικό υπολογισμό.
- Οι τιμές που αναφέρονται για STP και τυπικές συνθήκες βασίζονται σε ιδανικές συνθήκες, επομένως ενδέχεται να αποκλίνουν ελαφρώς από τις πειραματικές τιμές.
STP είναι συντόμευση για τυπική θερμοκρασία και πίεση, η οποία ορίζεται ως 273 K (0 βαθμοί Κελσίου) και πίεση 1 atm (ή 105 Pa). Το STP περιγράφει τυπικές συνθήκες και χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της πυκνότητας και του όγκου του αερίου χρησιμοποιώντας τον Νόμο περί Ιδανικού Αερίου. Εδώ, 1 mole ιδανικού αερίου καταλαμβάνει 22,4 L. Ένας παλαιότερος ορισμός χρησιμοποίησε ατμόσφαιρες για πίεση, ενώ οι σύγχρονοι υπολογισμοί είναι για pascals.
Οι συνθήκες τυπικής κατάστασης χρησιμοποιούνται για θερμοδυναμικούς υπολογισμούς. Ορίζονται διάφορες συνθήκες για την τυπική κατάσταση:
- Η τυπική θερμοκρασία κατάστασης είναι 25 βαθμοί C (298 K). Σημειώστε ότι η θερμοκρασία δεν καθορίζεται για τις τυπικές συνθήκες κατάστασης, αλλά οι περισσότεροι πίνακες καταρτίζονται για αυτήν τη θερμοκρασία.
- Όλα τα αέρια έχουν πίεση 1 atm.
- Όλα τα υγρά και τα αέρια είναι καθαρά.
- Όλες οι λύσεις βρίσκονται σε συγκέντρωση 1Μ.
- Η ενέργεια σχηματισμού ενός στοιχείου στην κανονική του κατάσταση ορίζεται ως μηδέν.
Οι υπολογισμοί της τυπικής κατάστασης μπορούν να εκτελεστούν σε άλλη θερμοκρασία, συνηθέστερα 273 Κ (0 βαθμοί Κελσίου), επομένως οι υπολογισμοί της τυπικής κατάστασης μπορούν να πραγματοποιηθούν στο STP. Ωστόσο, εκτός αν ορίζεται, υποθέστε ότι η τυπική κατάσταση αναφέρεται στην υψηλότερη θερμοκρασία.
Τυπικές συνθήκες έναντι STP
Τόσο το STP όσο και το τυπική κατάσταση καθορίστε μια πίεση αερίου 1 ατμόσφαιρας. Ωστόσο, η τυπική κατάσταση δεν είναι συνήθως στην ίδια θερμοκρασία με το STP. Η τυπική κατάσταση περιλαμβάνει επίσης αρκετούς επιπλέον περιορισμούς.
STP, SATP και NTP
Ενώ το STP είναι χρήσιμο για υπολογισμούς, δεν είναι πρακτικό για τα περισσότερα εργαστηριακά πειράματα, επειδή συνήθως δεν διεξάγονται στους 0 βαθμούς C. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί SATP, που σημαίνει Τυπική θερμοκρασία περιβάλλοντος και πίεση. Το SATP είναι στους 25 βαθμούς C (298,15 K) και 101 kPa (ουσιαστικά 1 ατμόσφαιρα, 0,997 atm).
Ένα άλλο πρότυπο είναι το NTP, που σημαίνει Κανονική θερμοκρασία και πίεση. Αυτό ορίζεται για αέρα στους 20 βαθμούς C (293,15 K, 68 βαθμούς F) και 1 atm.
Υπάρχει επίσης ISA ή International Standard Atmosphere, η οποία είναι 101,325 kPa, 15 βαθμοί C και 0 τοις εκατό υγρασία, και ICAO Standard Atmosphere, η οποία είναι ατμοσφαιρική πίεση 760 mm Hg και θερμοκρασία 5 βαθμούς C (288,15 K ή 59 βαθμούς F).
Ποιο να χρησιμοποιήσετε;
Συνήθως, το πρότυπο που χρησιμοποιείτε είναι είτε εκείνο για το οποίο μπορείτε να βρείτε δεδομένα, αυτό που πλησιάζει τις πραγματικές σας συνθήκες ή αυτό που απαιτείται για μια συγκεκριμένη πειθαρχία. Θυμηθείτε, τα πρότυπα πλησιάζουν τις πραγματικές τιμές, αλλά δεν ταιριάζουν ακριβώς με τις πραγματικές συνθήκες.