Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Gaan na inhoud
Wikipedia
Soek

Standaardtemperatuur en -druk

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
(Aangestuur vanafStandaard temperatuur en druk)

Dit is algemeen om die vloei of volume van gasse te rapporteur teen 'n sekere verwysingsdruk en -temperatuur.

Dit is omdat die volume van 'n gas baie sterk bepaal word deur die druk en temperatuur volgens die [[ideale gaswet]ː

PV=nRT⇒V=nRTP{\displaystyle PV=nRT\quad \Rightarrow \quad V={\frac {nRT}{P}}}

As die vloei van gasse uitgedruk word in molvloei of massavloei is 'n verwysingsdruk en -temperatuur nie nodig nie.

Hierdie verwysingsdruk en -temperatuur word diestandaardtemperatuur en -druk of dienormaaltemperatuur en -druk genoem.

Hierdie verwysingsdruk en -temperatuur is egter nie internasionaal dieselfde nie.

Die volgende tabel gee tipiese verwysingsdrukke en -temperature:

BeskrywingEenhedeDrukTemperatuurNotas
NormaalkondisiesNm3101.325 kPa (1 atm)0°C (273.15 K)1
Standaardkondisies - U.S. EPA / APISm3 of scf101.325 kPa60°F (15.56°C)2
Standaardkondisies - IUPAC (oud)Sm3101.325 kPa0°C3
Standaardkondisies - IUPAC (nuut, na 1982)Sm3100 kPa0°C
Standaardkondisies - Aardgas industrieSm3101.325 kPa15°C of 20°C

Notas

  1. Soms word 100 kPa gebruik. Soms word 60°F gebruik.
  2. "scf" staan vir die Engelse "standard cubic feet" of in Afrikaans, "standaard kubieke voet"
  3. Dieselfde as normaalkondisies


Termodinamika

[wysig |wysig bron]

In dietermodinamika word ook met standaarde van druk en konsentrasie gewerk, maar die temperatuur word nie gestandaardiseer nie. Dit kan ook baie misleidend wees. In die tegnologie word gestandaardiseer vir praktiese redes. In die termodinamika om wiskundige redes. Daar is wiskundige redes om druk en konsentrasie te standaardiseer. Byvoorbeeld vir 'n gas kan die afhanklikheid van die Gibbs vrye energie van die druk uitgedruk word as: BB[1]

Ggas=Ggaso+RTlnP{\displaystyle G_{gas}=G_{gas}^{o}+RTlnP}

Hierin verwysGgaso{\displaystyle G_{gas}^{o}} na die Gibbs vrye energie by 'n arbitrêr gekiesde standaarddrukPo{\displaystyle P^{o}}, wat egter nie nul kan wees nie, omdat in die formulisme RTlnP die druk deur die standaarddruk gedeel word. Dit maak P dimensieloos, maar dit werk nie asPo=0{\displaystyle P^{o}=0} is nie. Moontlike keuses is dusPo=1Atm{\displaystyle P^{o}=1Atm},Po=1Pa{\displaystyle P^{o}=1Pa},Po=1bar{\displaystyle P^{o}=1bar} ofPo=1psi{\displaystyle P^{o}=1psi} en in die termodinamika is hulle almal aanvaardbaar, maar die keuse moet duidelik aangegee word.

In die ontwikkeling van die chemiese termodinamika word nêrens 'n dergelike wiskundige noodsaak vir standaardisasie van die temperatuur aangetref.

In die ouer literatuur word die o-superskrip vanPo{\displaystyle P^{o}} gewoonlik met 'n plimsollO aangedui, wat beter weergee dat nul nie 'n moontlike keuse is nie.

Normaliseer volumevloeitempo

[wysig |wysig bron]

Die volumevloeitempo van 'n vloeier is 'n funksie van diedigtheid van die vloeier: hoe laer die digtheid, hoe groter die volumevloeitempo. Gasse se digtheid word bepaal deur die druk en temperatuur van die gas en word soos volg uitgedruk (afgelei uit dieideale gaswet):

ρ=PMRT{\displaystyle \rho ={\frac {PM}{RT}}}

Daarom is volumevloeitempo nie 'n goeie aanduiding van die hoeveelheid gas nie en is dit beter om na die massa (m) van die gas of die hoeveelheidmol (n) gas te verwys. 'n Alternatief is om die volumevloeitempo (V) te bereken by standaardkondisies (STD). Ons sê dat ons die vloeitempo normaliseer of dat ons die vloeitempo kompenseer vir druk en temperatuur. Dit word gedoen deur dieideale gaswet te gebruik.

Die hoeveelheid mol (n) gas bly dieselfde, ongeag die druk (P) en temperatuur (T) van die gas. Dus:

nn=n{\displaystyle n_{n}=n}

waar voetskrif "n" verwys na die genormaliseerde of gekompenseerde waarde.

Indien dieideale gaswet geïnkorporeer word, word die volgende verkry:

PnVnRTn=PVRT{\displaystyle {\frac {P_{n}V_{n}}{RT_{n}}}={\frac {PV}{RT}}}

AsR{\displaystyle R} uitkanselleer, word die volgende formule verkry:

Vn=V⋅PPn⋅TnT{\displaystyle V_{n}=V\cdot {\frac {P}{P_{n}}}\cdot {\frac {T_{n}}{T}}}

waarPn{\displaystyle P_{n}} = 101.325 kPa enTn{\displaystyle T_{n}} = 273.15K

Die eenhede van die genormaliseerde/gekompenseerde volumevloeitempo word geskryf as Nm3/h of m3n/h en word uitgespreek as "normaal kubieke meter per uur".

Soos reeds gesê is hierdie baie misleidend: Ons sê dat ons die vloeitempo normaliseer, maar ons gebruik standaardkondisies, nie normaalkondisies nie.

By standaardtemperatuur en -druk (STP) is 1 kmol gas gelyk aan 22.413 m3:

PV=nRT{\displaystyle PV=nRT}

101.325 kPa⋅V m3=n kmol⋅8.3145 kPa.m3/(kmol.K)⋅273.15 K{\displaystyle 101.325\ kPa\cdot V\ m^{3}=n\ kmol\cdot 8.3145\ kPa.m^{3}/(kmol.K)\cdot 273.15\ K}

Dus is 1 kmol gas:

Vn=1⋅8.3145⋅273.15/101.325=22.414 Nm3 (mn3){\displaystyle V_{n}=1\cdot 8.3145\cdot 273.15/101.325=22.414\ Nm^{3}\ (m_{n}^{3})}

SI vs Imperiale eenhede

[wysig |wysig bron]

Die volgende tabel vergelyk die normaal kondisies by SI eenhede en die standaard kondisies by Imperiale eenhede vir 1 kmol = 2.205 lbmol gas.

BeskrywingSI eenhedeImperiale eenhede
NormaalStandaardEenhedeImperiaalEenhede
Mol (n)11kmol1/0.453592 =2.205lbmol
Druk (P)101.325101.325kPa14.696pvd
Temperatuur (T)0 + 273.15 = 273.1515.56 + 273.15 = 288.71Kelvin60 + 459.67 = 519.67°R
Gaskonstante (R)8.31458.3145kPa.m3/(kmol.K)10.7316(pvd.vt3) / (lbmol.°R)
Volume: V = nRT / P22.41423.691m3/kmol836.619vt3/2.205 lbmol
Volume per mol: V/n = RT / P22.41423.691m3n/kmol379.484vt3n/lbmol

Wanneer standaard kubieke voet omgeskakel wil word na normaal kubieke meter:

22.414 m3 = 836.619 vt3
As jy links en regs met 836.619 deel, dan:
0.026791 m3 = 1 vt3

Dit kan ook soos volg in een stap uitgewerk word

(1×8.3145×(0+273.15)101.325)÷(1/0.453592×10.7316×(60+459.67)14.696)=0.026791{\displaystyle \left({\frac {1\times 8.3145\times (0+273.15)}{101.325}}\right)\quad \div \quad \left({\frac {1/0.453592\times 10.7316\times (60+459.67)}{14.696}}\right)=0.026791}

Kyk ook

[wysig |wysig bron]

Verwysings

[wysig |wysig bron]
  1. ↑"Lecture 1: Physical Equilibria—The Temperature Dependence of Vapor Pressure"(PDF). U Texas.
Hierdie artikel is ’nsaadjie. Voel vry om Wikipedia te help deur dituit te brei.
Ontsluit van "https://af.wikipedia.org/w/index.php?title=Standaardtemperatuur_en_-druk&oldid=2832640"
Kategorie:
Versteekte kategorie:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp