Standardbedingungen (Gasmenge und Gasdurchfluss)

Standardbedingungen (Gasmenge und Gasdurchfluss)
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Bei der Gasmengenmessung sind Standardbedingungen, Normbedingungen und Bezugszustand synonyme Begrifflichkeiten.

Standardbedingungen werden benötigt um Gasmassen (und Gasmassenströme), welche unter variablen Drücken und Temperaturen vorliegen (und damit unterschiedliche Volumina einnehmen), zu standardisieren und so die beteiligten Gasmassen vergleichbar zu machen. Die Standardbedingungen werden durch einen definierten Druck und eine definierte Temperatur beschrieben. Der Druck und die Temperatur welche tatsächlich bei einem Gas bzw. Gasprozess vorliegen, werden im Gegensatz zu den Standardbedingungen häufig auch als Betriebsbedingungen bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Zusammenhang zwischen standardisiertem Volumen eines Gases und dessen Gasmasse

Das standardisierte Volumen lässt sich durch Multiplikation mit der zugehörigen Dichte direkt in einen Massenstrom umrechnen. Ein standardisiertes Gasvolumen entspricht damit im Wesen einer Gasmasse (die Masse einer bestimmten Anzahl Moleküle eines Gases besitzt keine Druck- und Temperaturabhängigkeit) mit der Einheit eines Volumens. Bei einem idealen Gas berechnet sich die Standarddichte zu: 
\rho_\text {n} = \frac {p_\text {n}} {R_\text {i} \ T_\text {n}}

Hierbei sind:

  • pn und Tn = die definierten Standard- bzw. Normbedingungen
  • Ri = die individuelle Gaskonstante des Gases


Bedingt durch unterschiedliche Interessensverbände existieren in der Zwischenzeit eine Vielzahl unterschiedlicher Standardbedingungen, wodurch es häufig zu Diskussionen, Missverständnissen und Fehlinterpretationen kommt. Deswegen sollte bei Angabe eines standardisierten Volumens stets die Nennung des Standards bzw. der Standardbedingungen genannt werden. Bei der konsequenten Angabe und Verwendung von Gasmassen anstelle von standardisierten Volumen existiert dieses Problem nicht. Zu den weltweit gebräuchlichsten Standardbedingungen gehören die "physikalischen Normbedingungen".

Physikalische Standardbedingungen

Neben vielen anderen später definierten Standardbedingungen wurden bereits 1940 folgende Standardbedingungen in der DIN 1343 definiert, welche sich weltweit unter dem Begriff "physikalische Normbedingungen" etabliert haben:

  • Standarddruck p = 101325 Pa = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar
  • Standardtemperatur T = 273,15 K = 0°C

Unter den physikalischen Normbedingungen hat Luft eine Dichte von \varrho = 1,293 kg/m3.

Siehe auch

Literatur

  • Karl Jousten (Hrsg.): Wutz Handbuch Vakuumtechnik 8. Auflage. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2004 Jahr, ISBN 3-528-64884-8.

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