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Standardbedingungen

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Der Ausdruck Standardbedingungen wird in naturwissenschaftlichen und technischen Fachbereichen verwendet und hat grundsätzlich zwei Bedeutungen:

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/ = 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

Einzelnachweise

  1. DIN 1343 „Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“, Ausgabe Januar 1990.
  2. Kommentierung der DIN 1343 durch VDI 1963 (PDF-Datei; 419 kB).
  3. 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).
  4. Eintrag: standard conditions for gases. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05910 (Version: 2.3.3).
  5. Eintrag: standard pressure. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05921 (Version: 2.3.3).
  6. Schmidt, Lang: Physiologie des Menschen. 30. Auflage. Heidelberg 2007.


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