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Standardbedingungen
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Der Ausdruck Standardbedingungen wird in naturwissenschaftlichen und technischen Fachbereichen verwendet und hat grundsätzlich zwei Bedeutungen:
- in der Physik, Chemie, Medizin, Biologie und Prozesstechnik zur Definition von einzuhaltenden Prozessbedingungen (vor allem Temperatur und Druck), um das Verhalten oder Ergebnis eines Prozesses mit einem anderen vergleichen zu können.
- in der Gasmengen- und Gasdurchflussmessung zur Definition von „Normvolumen“ und „Normvolumenströmen“ (s. auch Zustandszahl).
| Anwendungsbereich | Name der Bedingungen | Temperatur | Druck | Definition | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|
| Physik | Normbedingungen, auch Normalbedingungen oder STP-Bedingungen (von englisch Standard Temperature and Pressure) |
273,15 K = 0 °C | 101.325 Pa = 101.325 N/m² = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar = 0,101325 MPa ( = 1 atm) |
DIN 1343[1][2] | gelten in Deutschland auch für die Angabe einer Gasmenge im Handel, siehe Normkubikmeter. |
| Chemie | Standardbedingungen | 273,15 K = 0 °C | 100.000 Pa = 100.000 N/m² = 1000 hPa = 100 kPa = 1,000 bar | IUPAC, 1982[3][4][5] | Während die Normbedingungen als Bezugsgrößen verwendet werden, von denen ausgehend man umrechnet, werden Standardbedingungen oft verwendet, um Umrechnungen vermeiden zu können. In diesem Sinn ist die IUPAC-Festlegung auf exakt 1 bar moderner und wird insbesondere für die Angabe thermodynamischer Stoffeigenschaften bevorzugt. |
| Elektrochemie | Bei der Angabe des Standard-Redoxpotentials bezieht man sich auf die Standardbedingung, dass alle beteiligten Stoffe eine Aktivität von 1 besitzen. Bei sehr verdünnten Lösungen ist die Aktivität ungefähr gleich der Konzentration; in diesem Fall ist der Standardzustand eines Stoffes in Lösung gleich 1 mol/L. In saurer Lösung bezieht man Potentiale auf das Potential von H3O+-Ionen, in basischer Lösung auf das von OH−-Ionen. | ||||
| Biochemie | Standardbedingung „pH 7“ (neutrales Milieu) | ||||
| Medizin und Physiologie, insbesondere Atmungsphysiologie[6] | STPD-Bedingungen (standard temperature, pressure, dry) |
273,15 K = 0 °C | 101 kPa | Wasserdampfpartialdruck p(H2O) = 0 kPa (trocken) | |
| BTPS-Bedingungen (body temperature, pressure, saturated) |
310,15 K = 37 °C (normale Körpertemperatur des Menschen) |
tatsächlicher Luftdruck | p(H2O) = 6,25 kPa (Sättigungsdampfdruck bei 37 °C) | ||
| ATPS-Bedingungen (ambient temperature, pressure, saturated: tatsächliche Messbedingungen außerhalb des Körpers) |
Raumtemperatur | tatsächlicher Luftdruck | p(H2O) = Sättigungsdampfdruck bei jeweiliger Raumtemperatur | ||
| Messung physikalischer Größen,z.B. von Dichte, Drehwert oder Brechungsindex | Laborbedingungen, Normalbedingungen |
293,15 K = 20 °C (Maßbezugstemperatur) |
1013 mbar = 760 Torr (Bezugsluftdruck bei Siedepunktsangaben) |
Brechungsindices werden mit der NaD-Linie (589 nm) als Lichtquelle gemessen. | |
| Gaschromatographie | SATP-Bedingungen (Standard Ambient Temperature and Pressure) |
298,15 K = 25 °C | 101.300 Pa = 1013 hPa = 101,3 kPa = 1,013 bar | Die Normvolumina bei gaschromatographischen Messungen sind auf 25 °C und 101.300 Pa bezogen | |
| Luftfahrt | ISA (International Standard Atmosphere, Normatmosphäre) |
288,15 K = 15 °C | 1013,25 hPa (=29,92 inHg) auf Meereshöhe |
ISO 2533 | trocken, weitere Standardwerte für Temperatur- und Druckänderungen mit zunehmender Höhe |
| Druckluftindustrie | Standard reference atmosphere | 293,15 K = 20 °C | 1 bar | ISO 8778 | (65 % r. H.) |
| 293,15 K = 20 °C | 1 bar | DIN 1945-1 | p(H2O) = 0 kPa (trocken) |
Siehe auch
- Gibbs-Energie (Freie Enthalpie)
- Gruppenübertragungspotential
- Normklima
- Standard-Testbedingungen in der Photovoltaik
Einzelnachweise
- ↑ DIN 1343 „Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“, Ausgabe Januar 1990.
- ↑ Kommentierung der DIN 1343 durch VDI 1963 (PDF-Datei; 419 kB).
- ↑ J. D. Cox: Notation for states and processes, significance of the word standard in chemical thermodynamics, and remarks on commonly tabulated forms of thermodynamic functions. In: Pure and Applied Chemistry. 54, Nr. 6, 1982, S. 1239–1250, doi:10.1351/pac198254061239 (PDF-Datei; 226 kB, abgerufen am 8. Februar 2014).
- ↑ Eintrag: standard conditions for gases. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05910 (Version: 2.3.3).
- ↑ Eintrag: standard pressure. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05921 (Version: 2.3.3).
- ↑ Schmidt, Lang: Physiologie des Menschen. 30. Auflage. Heidelberg 2007.
| Dieser Artikel basiert ursprünglich auf dem Artikel Standardbedingungen aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der Doppellizenz GNU-Lizenz für freie Dokumentation und Creative Commons CC-BY-SA 3.0 Unported. In der Wikipedia ist eine Liste der ursprünglichen Wikipedia-Autoren verfügbar. |