STP in Chemistry on lyhenne sanoista Standard Temperature and Pressure. Se tarjoaa standardoidun vertailupisteen eri aineiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien mittaamiseen ja vertailuun, mikä on hyödyllistä monien alojen tutkijoille, insinööreille ja tutkijoille. STP in Chemistry on vakiolämpötila- ja paineolosuhde, jota käytetään erilaisissa Termodynaaminen ehdot.

Tässä artikkelissa luemme yksityiskohtaisesti STP:stä kemiassa, eri kaasujen STP:stä, Ideaalikaasuyhtälöstä STP:ssä ja muista.

Sisällysluettelo

• Mikä on STP (standardi lämpötila ja paine)?
• Kaasujen vakiolämpötila ja paine (STP).
• Kaasumäärä STP:ssä
• Ihanteellinen kaasuyhtälö STP:ssä
• Esimerkkejä STP:stä laskelmissa
• Normaalit lämpötila- ja paineolosuhteet (STP).

Mikä on STP (standardi lämpötila ja paine)?

Standardilämpötila ja paine (STP) ovat vertailuolosuhteita, joita käytetään määrittämään aineen vakiotila. Vakiolämpötilaksi määritellään 0°C (273,15 K) ja vakiopaineeksi 100 kPa (1 atm). Näitä olosuhteita käytetään vertailupisteinä aineiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien johdonmukaisten ja vertailukelpoisten mittausten tekemiseen.

muuttuja globaali javascript

Esimerkiksi kaasun tiheys raportoidaan yleisesti STP:ssä. Jos kaasun tiheys on 1 g/l STP:ssä, tämä tarkoittaa, että 0°C:ssa ja 100 kPa:ssa kaasun massa on 1 gramma litraa kohti. Näin tutkijat ja insinöörit voivat vertailla eri kaasujen tiheyksiä ja tehdä ennusteita niiden käyttäytymisestä eri olosuhteissa.

Vastaavasti kaasun standardimoolitilavuus määritellään myös STP:ssä, mikä tarkoittaa tilavuutta, jonka yksi mooli kaasua vie 0 °C:ssa ja 100 kPa:ssa. Nämä tiedot ovat hyödyllisiä kaasuja koskevissa laskelmissa ja kaasujen käyttäytymisen ennustamisessa erilaisissa lämpötila- ja paineolosuhteissa.

IUPAC määrittelee STP:n ilmaksi lämpötilassa 0 °C (273,15 K, 32 °F) ja 10 °C:ssa ⁵ Pascal (1 bar)

Vakiolämpötilan ja -paineen tarve (STP)

STP on tärkeä käsite, jota käytetään fysiikassa, kemiassa ja muilla tieteenaloilla. Sitä käytetään erilaisissa termodynaamisissa laskelmissa. Aineen erilaiset fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat lämpötilan ja paineen muutoksen mukaan. Normaali lämpötila ja paine on siis välttämätöntä erilaisten kokeiden suorittamiseksi ja yhtenäisten tulosten saamiseksi.

Kaasujen vakiolämpötila ja paine (STP).

Kaasujen STP-arvot ovat merkittävimpiä, koska kaasujen fysikaalinen tila muuttuu merkittävästi lämpötilan ja paineen muutoksen myötä. STP:n yleinen määritelmä on lämpötila 273 K (0° Celsius tai 32° Fahrenheit) ja vakiopaine 1 atm. Kaikki kaasun termodynaamiset laskelmat suoritetaan vain STP:llä, jotta saadaan tasainen tulos kauttaaltaan. Eri kaasujen STP-vaikutus on lisätty alla olevaan artikkeliin,

Kaasumäärä STP:ssä

Kaikki kaasut niiden atomimassasta riippumatta vievät 22,4 litraa tilavuutta. Tämä arvo on vakio kaikille STP:n kaasuille ja tätä lakia kutsutaan nimellä Avogadron laki. Toisin sanoen voidaan sanoa, että kaasun molaarinen tilavuus STP:ssä on 22,4 L. Kaasun tilavuus STP:ssä löydetään suhteessa PV = nRT .

Ihanteellinen kaasuyhtälö STP:ssä

Tilavuuspaineen ja kaasuhiukkasten lämpötilan välinen suhde on annettu käyttämällä Ideaalikaasuyhtälöä ja Ideaalikaasuyhtälö standardilämpötilassa ja paineessa (STP) on lisätty alla,

PV = nRT

missä,

• P on kaasun paine STP:ssä
• SISÄÄN on STP:n kaasun määrä
• T on kaasun lämpötila STP:ssä
• n on kaasumoolien määrä STP:ssä
• R on universaali kaasuvakio

Normaalilämpötilassa ja -paineessa ihanteellinen kaasuyhtälö voidaan ilmaista seuraavasti PV = nRT.

Tämän yhtälön avulla voidaan ennustaa kaasun käyttäytymistä eri lämpötiloissa ja paineissa, kunhan kaasun oletetaan olevan ihanteellinen.

Veden ominaisuudet STP:ssä (vakiolämpötila ja paine)

Veden ainutlaatuisin ominaisuus STP:ssä on puhtaan veden tiheys (H₂O) on 62,4 paunaa kuutiojalkaa kohden (lb/ft³).

Esimerkkejä STP:stä laskelmissa

Tässä keskustelimme esimerkkeistä siitä, kuinka STP:tä käytetään laskelmissa,

Kaasun tiheys

Kaasun tiheys STP:ssä lasketaan käyttämällä ihanteellisen kaasun lakia (PV = nRT). STP:ssä paine on 1 atm ja lämpötila 0 celsiusastetta (273,15 Kelviniä). Näitä arvoja käyttämällä kaasun tiheys voidaan laskea jakamalla kaasun moolimassa moolitilavuudella (V) STP:ssä.

Tiheys = moolimassa / moolitilavuus STP:ssä

Ihanteellisen kaasun moolitilavuus

Ihanteellisen kaasun moolitilavuus STP:ssä voidaan laskea käyttämällä ideaalikaasulakia (PV = nRT), jossa P on paine, V on moolitilavuus, n on moolien määrä, R on ideaalikaasuvakio ja T on lämpötila.

V = nRT/P

Normaali entalpian muutos

Vakioentalpian muutos (ΔH°) on entalpian muutos, joka tapahtuu, kun aine muuttuu standardiolosuhteissa. Esimerkiksi hiilivedyn palamisen standardientalpia voidaan määrittää polttamalla tunnettu määrä ainetta STP:ssä ja mittaamalla vapautunut lämpö.

ΔH° = q/n

missä,

• q on Heat Released
• n on aineen moolien lukumäärä

Normaalit lämpötila- ja paineolosuhteet (STP).

Normaalit lämpötila- ja paineolosuhteet, joita käytetään kaikissa termodynamiikan laskelmissa, ovat

• Vakiolämpötila on 273,15 K = 0 °C = 32 °F. Tämä lämpötila on sama kuin veden jäätymispiste.
• Vakiopaine on 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. Tämä on normaalipaine merenpinnan tasolla.
• 1 mooli mitä tahansa kaasua sisältää 22,4 litraa kaasua.

Ero STP:n ja NTP:n välillä kemiassa

STP:n ja NTP:n välinen ero voidaan ymmärtää alla olevan taulukon avulla,

Lue lisää,

• Charles laki
• Boylen laki
• Gay Lussacin laki

Ratkaistiin esimerkkejä STP:stä kemiassa

Esimerkki 1: Laske 2 litran säiliössä olevan kaasun moolimäärä paineessa 1 atm ja lämpötilassa 20 celsiusastetta.

dfs-algoritmi

Ratkaisu:

Ideaalikaasulain (PV = nRT) käyttäminen

Annettu,

• P = 1 atm = 101 325 Pa
• V = 2 l
• T = 20 celsiusastetta = 293,15 Kelviniä
• R = 8,314 J/mol.K

n = PV/RT

n = (101 325 Pa × 2 L) / (8,314 J/mol-K × 293,15 K)

n = 0,68 mol

Esimerkki 2: Kun hiilivedyn palamisen aikana vapautuva lämpö on -4000 J, laske palamisen standardientalpian muutos per mooli hiilivetyä.

Ratkaisu:

Standardi entalpiamuutos (ΔH°) = q / n

Annettu,

• q = -4000 J
• n = 1 mooli

ΔH° = -4000 J/1 mooli = -4000 J/mol

Joten palamisen standardientalpian muutos per mooli hiilivetyä on -4000 J/mol.

Esimerkki 3: Kaasunäytteen tilavuus on 2,5 litraa STP:ssä. Mikä on näytteessä olevien kaasumoolien määrä.

Ratkaisu:

jos muuten lauseke java

Ideaalikaasuyhtälön käyttäminen PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (100 kPa × 2,5 L) / (8,31 J/mol-K × 273,15 K)

n = 0,0292 moolia

Esimerkki 4: Kaasunäytteen tilavuus on 10,0 L paineessa 200 kPa ja lämpötilassa 300 K. Kuinka monta kaasumoolia näytteessä on?

Ratkaisu:

Ideaalikaasuyhtälön käyttäminen PV = nRT

n = (PV) / (RT)

java tuple

n = (200 kPa × 10,0 L) / (8,31 J/molK × 300 K)

n = 0,69 moolia

Usein kysytyt kysymykset STP:stä (standardi lämpötila ja paine)

1. Mikä on STP kemiassa?

STP kemiassa on standardi, lämpötila ja paine, joilla kaikki termodynaamiset laskelmat tehdään. STP kemiassa on 0 °C (273,15 K) ja 1 atm paine.

2. Mitä eroa on STP:llä ja NTP:llä?

STP määritellään vakiolämpötilaksi 0 °C (273,15 K) ja vakiopaineeksi 100 kPa (1 atm). NTP määritellään normaaliksi lämpötilaksi 20 °C (293,15 K) ja normaaliksi paineeksi 101,325 kPa (1 atm).

3. Voidaanko Ideaalikaasuyhtälöä käyttää muissa olosuhteissa kuin STP:ssä?

Kyllä, ihannekaasuyhtälöä voidaan käyttää muissa olosuhteissa kuin STP:ssä, mutta tulokset eivät välttämättä ole yhtä tarkkoja kuin ne olisivat STP:ssä.

4. Kuinka Ideaalikaasuyhtälöä voidaan käyttää ennustamaan kaasun käyttäytymistä?

Ideaalikaasuyhtälöä voidaan käyttää ennustamaan kaasun käyttäytymistä ottamalla huomioon, että paine, tilavuus, lämpötila, moolien lukumäärä ja ihanteellinen kaasu ovat vakioita.

5. Kuinka löydät vakiolämpötilan ja -paineen?

Vakiolämpötila ja -paine lasketaan käyttämällä ihanteellisen kaasun yhtälöä, PV = nRT

6. Onko kaikkien kaasujen tilavuus sama STP:ssä?

Kyllä, kaikkien kaasujen tilavuus on sama STP:ssä ja tätä kutsutaan Avogadron laiksi. Ja kaasun molaarinen tilavuus STP:ssä on 22,4 litraa.

7. Mikä on STP?

STP (Standard Temperature Pressure) on 0 celsiusastetta ja 1 atm.

8. Onko STP 25 vai 0?

STP on 0 °C tai 273,15 Kelvin, ei 25 °C.