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Combined Gas Law Calculator

Calculadora de condições STP

Esta calculadora STP converte o volume de um gás de qualquer pressão e temperatura em temperatura e pressão padrão (STP). Insira a pressão, o volume e a temperatura que você mediu, escolha uma definição de STP e a ferramenta resolve V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1) com etapas completas. Ele também retorna os moles de gás em STP e permite executar o cálculo ao contrário, de um volume conhecido de STP para o volume em outras condições. Ele aceita atm, kPa, mmHg, torr, bar e psi para pressão, L, mL e m³ para volume e K, °C e °F para temperatura, e converte a temperatura em Kelvin automaticamente.

STP Conditions Calculator

Normalize Gas Volume to Standard Temperature & Pressure & Compute Moles

Measured Operating Gas Conditions Ref: 101.325 kPa, 273.15 K
Desired Output Volume Unit:
V_stp = (PVT_stp)/(P_stpT)
Live Result
1 atm, 0 °C
Volume at STP
13.742 L
Amount (n)
0.6131 mol

Step-by-Step Mathematical Derivation:

1. Formula: V_stp = (P × V × T_stp) / (P_stp × T)

• Operating: P = 1.5 atm, V = 10.0 L, T = 298.15 K

2. V_stp = 13.742 L

3. Moles: n = PV / RT = 0.6131 moles

Esta calculadora STP converte o volume de um gás de qualquer pressão e temperatura em temperatura e pressão padrão (STP). Insira a pressão, o volume e a temperatura que você mediu, escolha uma definição de STP e a ferramenta resolve V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1) com etapas completas. Ele também retorna os moles de gás em STP e permite executar o cálculo ao contrário, de um volume conhecido de STP para o volume em outras condições. Ele aceita atm, kPa, mmHg, torr, bar e psi para pressão, L, mL e m³ para volume e K, °C e °F para temperatura, e converte a temperatura em Kelvin automaticamente.

Referência rápida

Artigo Valor
STP IUPAC (atual) 273,15 K (0°C) e 100 kPa (1 bar)
STP mais antigo (muitos livros didáticos) 273,15 K (0°C) e 101,325 kPa (1 atm)
Fórmula V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)
Baseado em Lei dos gases combinada, P1V1/T1 = P2V2/T2
Volume molar na IUPAC STP 22.711 L/mol
Volume molar em STP mais antigo 22.414 L/mol
Escala de temperatura necessária Kelvin (K = °C + 273,15)

Quais são as condições STP?

STP significa temperatura e pressão padrão. É um estado de referência fixo que permite aos cientistas comparar volumes, densidades e quantidades de gás medidas em locais diferentes em dias diferentes. Um volume de gás significa pouco sem a sua temperatura e pressão, porque a mesma quantidade de gás ocupa volumes muito diferentes num laboratório frio e numa fábrica quente. STP elimina essa ambigüidade.

A definição atual da IUPAC de STP é uma temperatura de 273,15 K (0 °C) e uma pressão absoluta de 100 kPa (1 bar). A IUPAC adotou isso em 1982. Antes disso, a IUPAC definia a pressão padrão como 1 atm (101,325 kPa), e muitos livros didáticos, exames e cursos de química ainda usam esse valor antigo. Ambas as versões utilizam 0 °C, então a diferença é apenas a pressão.

Como os gases seguem a lei dos gases combinados, converter um volume medido em STP é uma aplicação direta de P1V1/T1 = P2V2/T2, onde o estado 2 é o estado padrão. A relação decorre da lei dos gases ideais e da teoria cinética molecular e é válida para uma quantidade fixa de gás.

Por que o STP é importante

Comparando volumes de gás

Um volume nas STP reflete a quantidade de gás, não o clima no laboratório.

Estequiometria

Os problemas de reação geralmente fornecem ou solicitam volumes de gás nas CNTP, usando o volume molar para vincular volume e moles.

Comparações de densidade

As densidades dos gases são tabuladas nas STP para que diferentes gases possam ser comparados de forma justa.

Relatórios da indústria

O fluxo e o armazenamento de gás são frequentemente relatados como volumes padrão para que as quantidades sejam comparáveis.

Condições STP comparadas: STP, NTP, SATP e outros

Existem vários estados "padrão". Sempre verifique qual deles seu livro, instrutor ou padrão exige.

Padrão Temperatura Pressão Volume molar de um gás ideal
STP (IUPAC, desde 1982) 273.15 K (0 °C) 100 kPa (1 barra) 22.711 L/mol
STP (IUPAC mais antigo, muitos livros didáticos) 273.15 K (0 °C) 101,325 kPa (1 atm) 22.414 L/mol
NTP (temperatura e pressão normais, NIST) 293.15 K (20 °C) 101,325 kPa (1 atm) 24.055 L/mol
SATP (temperatura e pressão ambiente padrão) 298.15 K (25 °C) 100 kPa (1 barra) 24.790 L/mol
SATP (mais antigo, 1 atm) 298.15 K (25 °C) 101,325 kPa (1 atm) 24.465 L/mol
Nível do mar ISA (Atmosfera Padrão Internacional) 288.15 K (15 °C) 101,325 kPa (1 atm) 23.645 L/mol
💡 Qual você deve usar? Use a definição dada em seu problema ou curso. Se nada for fornecido, o moderno IUPAC STP (273,15 K e 100 kPa) é o padrão internacional atual, mas muitas aulas de química ainda esperam 273,15 K e 1 atm. Esta calculadora permite escolher qualquer um deles ou inserir valores personalizados.

Valores equivalentes de pressão padrão

Pressão Padrão caixa eletrônico kPa mmHg barra psi
Padrão IUPAC (1 barra) 0.98692 100 750.06 1.000 14.504
Padrão mais antigo (1 atm) 1.00000 101.325 760 1.01325 14.696

A fórmula de conversão STP

Comece com a lei dos gases combinados:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

Seja o estado 2 o estado padrão, então P2 = P(STP), T2 = T(STP) e V2 = V(STP). Resolva para V(STP):

V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)

Para fazer o contrário, de um volume STP conhecido para o volume em outras condições:

V2 = (P(STP) × V(STP) × T2) / (P2 × T(STP))

Para encontrar a quantidade de gás nas STP:

n = V(STP) / Vm

onde Vm é o volume molar no estado padrão escolhido.

Tabela de Variáveis

Variável Significado Unidades Comuns
P1 Pressão medida atm, kPa, mmHg, torr, bar, psi
V1 Volume medido L, mL, m³
T1 Temperatura medida K (convertido de °C ou °F)
P(STP) Pressão padrão 100 kPa ou 101,325 kPa
T(STP) Temperatura padrão 273.15 K
V(STP) Volume em STP (desconhecido) Mesma unidade que V1
Vm Volume molar em STP L/mol
n Moles de gás mol

Como usar esta calculadora STP

1

Escolha o modo

Selecione “converter para STP” ou “converter de STP”.

2

Escolha a definição de STP

Escolha IUPAC STP (273,15 K, 100 kPa), STP mais antigo (273,15 K, 1 atm), NTP, SATP ou valores personalizados.

3

Insira a pressão medida

Digite P1 e escolha atm, kPa, mmHg, torr, bar ou psi.

4

Insira o volume medido

Digite V1 e escolha L, mL ou m³.

5

Insira a temperatura medida

Digite T1 em K, °C ou °F. A ferramenta converte para Kelvin.

6

Clique em Calcular

A calculadora retorna o volume nas CNTP e os mols de gás.

7

Leia as etapas

Verifique a equação substituída para ver como a resposta foi encontrada.

8

Execute uma verificação de sentido

Um gás medido a baixa pressão ou alta temperatura deverá ter um volume menor nas CNTP, e um gás medido a alta pressão ou baixa temperatura deverá ter um volume maior.

⚠️ Nota: Use pressão absoluta. Se a sua pressão for uma leitura manométrica, adicione primeiro a pressão atmosférica. Se o gás foi coletado sobre água, subtraia a pressão de vapor da água antes de converter para STP.

O que esta calculadora pode calcular?

Volume em STP

Converta um volume de gás medido para o estado padrão.

Volume do STP

Converta um volume STP conhecido no volume em outras condições.

Toupeiras em STP

Encontre a quantidade de gás do seu volume STP usando o volume molar.

Densidade do gás em STP

Estime a densidade a partir da massa molar e do volume molar.

Para um problema geral com qualquer incógnita, use Combined Gas Law Calculator. Para moles, massa ou um único estado, use Ideal Gas Law Calculator. Para conversões de temperatura, use Temperature Calculator.

Fórmulas reorganizadas STP

Todas as formas vêm da multiplicação cruzada P1V1/T1 = P(STP)V(STP)/T(STP).

Resolver para Fórmula
Volume em STP V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)
Volume medido V1 = (P(STP) × V(STP) × T1) / (P1 × T(STP))
Pressão medida P1 = (P(STP) × V(STP) × T1) / (V1 × T(STP))
Temperatura medida T1 = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × V(STP))
Toupeiras em STP n = V(STP) / Vm

Leia a fórmula do volume STP como um conjunto de proporções:

V(STP) = V1 × (P1 / P(STP)) × (T(STP) / T1)

Multiplique o volume medido por uma correção de pressão e uma correção de temperatura. Se o gás foi medido a uma pressão mais elevada do que o padrão, a primeira relação fica acima de 1 e o volume aumenta. Se for medido a uma temperatura superior a 273,15 K, a segunda proporção fica abaixo de 1 e o volume diminui.

Exemplos de cálculo STP

Exemplo 1

Converter um volume em STP (definição antiga, 1 atm)

Problem: Um gás ocupa 5,00 L a 2,00 atm e 27°C. Encontre seu volume em STP (273,15 K e 1,00 atm).

Etapa 1: converter T1 em Kelvin T1 = 27 + 273.15 = 300.15 K
Etapa 2: escreva a fórmula V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)
Etapa 3: substituto V(STP) = (2,00 × 5,00 × 273,15) / (1,00 × 300,15) = 2731,5 / 300,15
Answer: V(STP) ≈ 9,10 L

Usando a forma de proporção: 5,00 × (2,00 / 1,00) × (273,15 / 300,15) = 5,00 × 2 × 0,910 = 9,10 L. A pressão é duas vezes padrão, o que dobra o volume nas STP, e a pequena diferença de temperatura o reduz ligeiramente.

Exemplo 2

Coleta de gases de laboratório (mL, mmHg, °C)

Problem: Uma amostra de gás ocupa 250 mL a 740 mmHg e 22°C. Encontre seu volume nas CNTP (273,15 K e 760 mmHg) e depois os mols de gás.

Etapa 1: converter T1 em Kelvin T1 = 22 + 273.15 = 295.15 K
Etapa 2: substituto V(STP) = (740 × 250 × 273,15) / (760 × 295,15) = 50.532.750 / 224.314
Etapa 3: Encontre toupeiras n = V(STP) / Vm = 0,2253 L / 22,414 L/mol
Answer: V(STP) ≈ 225,3 mL e n ≈ 0,01005 mol

As unidades mL e mmHg são válidas porque os estados medido e padrão usam as mesmas unidades. Apenas a temperatura precisava de conversão.

Exemplo 3

STP IUPAC (100 kPa)

Problem: Um gás ocupa 1,50 L a 150 kPa e 50°C. Encontre seu volume na IUPAC STP (273,15 K e 100 kPa).

Etapa 1: converter T1 em Kelvin T1 = 50 + 273.15 = 323.15 K
Etapa 2: substituto V(STP) = (150 × 1,50 × 273,15) / (100 × 323,15) = 61.458,75 / 32.315
Answer: V(STP) ≈ 1,90 L

O mesmo problema no padrão antigo de 1 atm resulta em 1,88 L, o que mostra por que você deve usar o padrão especificado pelo seu curso.

Exemplo 4

Converter de STP para outras condições

Problem: Um gás ocupa 10,0 L nas CNTP (273,15 K e 1,00 atm). Que volume ela ocupa a 25°C e 0,900 atm?

Etapa 1: converter T2 em Kelvin T2 = 25 + 273.15 = 298.15 K
Etapa 2: escreva a fórmula V2 = (P(STP) × V(STP) × T2) / (P2 × T(STP))
Etapa 3: substituto V2 = (1.00 × 10.0 × 298.15) / (0.900 × 273.15) = 2981.5 / 245.835
Answer: V2 ≈ 12,13 L

O gás se expande porque a pressão é mais baixa e a temperatura é mais alta que o padrão.

Exemplo 5

Moles e o efeito da definição STP

Problem: Um gás ocupa 44,8 L nas CNTP. Quantos mols existem em cada definição?

STP mais antigo (Vm = 22,414 L/mol) n = 44,8 / 22,414 = 2,00 mol
STP IUPAC (Vm = 22,711 L/mol) n = 44,8 / 22,711 = 1,97 mol
Answer: STP mais antigo: 2,00 mol | STP IUPAC: 1,97 mol

As duas respostas diferem em cerca de 1,3%. Em um exame, use o volume molar fornecido pelo seu curso. Problemas de livros didáticos que fornecem um volume nas CNTP e esperam um número inteiro limpo de mols geralmente usam 22,4 L/mol.

Volume molar em STP

O volume molar de um gás ideal é o volume de um mol a uma determinada temperatura e pressão. Segue-se da lei dos gases ideais, Vm = RT / P, onde R é a constante do gás (8,314 J/(mol·K), ou 8,314 L·kPa/(mol·K)). À mesma temperatura e pressão, um mol de qualquer gás ideal ocupa o mesmo volume. Esta é a lei de Avogadro, e é por isso que um mol contém o mesmo número de partículas (a constante de Avogadro, 6,022 × 10²³) qualquer que seja o gás que você escolher.

Condição Temperatura Pressão Volume molar
IUPAC STP 273.15 K 100 kPa 22.711 L/mol
STP mais antigo 273.15 K 101.325 kPa 22.414 L/mol
NTP 293.15 K 101.325 kPa 24.055 L/mol
SATP (1 barra) 298.15 K 100 kPa 24.790 L/mol
SATP (1atm) 298.15 K 101.325 kPa 24.465 L/mol
🔬 Constante de Loschmidt: A 273,15 K e 101,325 kPa, um gás ideal contém cerca de 2,687 × 10²⁵ moléculas por metro cúbico. Isso é chamado de constante de Loschmidt e decorre do volume molar e da constante de Avogadro.

Densidade do gás em STP

Depois de conhecer o volume molar, a densidade segue da massa molar: Densidade = massa molar / volume molar Os valores abaixo utilizam 22,414 L/mol (0 °C e 1 atm) e tratam cada gás como ideal.

Gás Massa molar (g/mol) Densidade a 0 °C e 1 atm (g/L)
Hidrogênio (H₂) 2.016 0.0899
Hélio (Ele) 4.003 0.1786
Nitrogênio (N₂) 28.014 1.250
Ar (média) 28.97 1.292
Oxigênio (O₂) 31.998 1.428
Dióxido de carbono (CO₂) 44.01 1.964
De acordo com o STP IUPAC (22,711 L/mol), cada densidade é cerca de 1,3% menor. Por exemplo, o ar tem cerca de 1,275 g/L. As densidades reais dos gases diferem ligeiramente desses valores ideais. Para o dióxido de carbono, a densidade medida a 0 °C e 1 atm é de cerca de 1,977 g/L.

Unidades e conversões STP

A conversão é uma razão, portanto, qualquer unidade de pressão e qualquer unidade de volume funcionam se os estados medido e padrão usarem os mesmos.

Pressure Units

Unidade de Pressão Equivalente
1 atm 101.325 kPa
1 atm 760 mmHg
1 atm 760 torr
1 atm 1.01325 bar
1 atm 14.696 psi
1 bar 100 kPa

Volume Units

Unidade de volume Equivalente
1 L 1000 mL
1 mL 1 cm³
1 m³ 1000 L
Note: A temperatura deve estar em Kelvin. Converta com K = °C + 273,15 ou K = (°F - 32) × 5/9 + 273,15. Use pressão absoluta, que é igual à pressão manométrica mais a pressão atmosférica.

Volumes padrão na indústria

Fora da sala de aula, volumes “padrão” são usados para relatar quantidades de gás de maneira comparável, mas as condições de referência variam de acordo com o setor e a região.

Metro cúbico normal (Nm³)

Normalmente um metro cúbico de gás a 0 °C e 1,01325 bar, embora alguns fornecedores utilizem outras referências.

Metro cúbico padrão (Sm³)

Frequentemente definido a 15 °C e 1,01325 bar, mas as definições variam.

Pés cúbicos padrão (scf) e SCFM

Comum nos EUA para ar comprimido e gás natural, frequentemente referenciado a 60 °F e 14.696 psi, embora alguns fornecedores usem 68 °F.

Pés cúbicos reais por minuto (ACFM)

A vazão real nas condições de operação, que deve ser convertida para vazão padrão com o mesmo método da lei dos gases.

Sempre confirme as condições de referência em uma especificação de fornecedor ou contrato antes de comparar volumes padrão, uma vez que dois volumes “padrão” podem diferir em vários pontos percentuais.

Quando você pode usar esta calculadora STP?

Use a conversão STP quando todas as afirmações a seguir forem verdadeiras:

Quantidade constante de gás

O número de moles permanece o mesmo entre os estados medido e padrão.

Mesma amostra de gás

Você está convertendo uma amostra de condições medidas em um estado de referência.

Condições medidas conhecidas

Você conhece pressão, volume e temperatura.

Unidades absolutas

A temperatura está em Kelvin e a pressão é absoluta.

Um gás

O volume molar STP aplica-se a gases, não a líquidos ou sólidos.

⚠️ Limites: Os valores de conversão e de volume molar assumem comportamento de gás ideal. Perto das ECN, os gases mais comuns comportam-se perto do ideal, mas os gases que se liquefazem facilmente, como o amoníaco ou o dióxido de enxofre, e os gases a alta pressão desviam-se mais. Nesses casos, a equação de van der Waals ou um fator de compressibilidade (Z) dá melhores resultados. Observe também que a água é um líquido a 0 °C, portanto “um gás nas CNTP” não se aplica ao vapor de água a essa temperatura.

Erros comuns de cálculo de STP

Erro Por que falha Correção
Usando a definição de STP errada 1 bar e 1 atm diferem em 1,3%, e 0 °C e 25 °C diferem muito Verifique qual padrão seu curso ou padrão exige
Confundir STP com SATP ou temperatura ambiente SATP é 25 °C, não 0 °C Confirme 273,15 K para STP
Usando °C ou °F As leis dos gases precisam de temperatura absoluta Converter com K = °C + 273,15
Usando 22,4 L/mol para todas as condições 22,414 L/mol aplica-se apenas a 273,15 K e 1 atm Use o volume molar para o padrão escolhido
Usando pressão manométrica Ignora a pressão atmosférica Adicione cerca de 1 atm (14,7 psi) para obter valor absoluto
Unidades de pressão de mistura atm e kPa em uma proporção dão uma resposta errada Converta todas as pressões em uma unidade
Ignorando o vapor de água O gás coletado sobre a água inclui pressão de vapor Subtraia primeiro a pressão de vapor da água
Invertendo as proporções Coloca os valores padrão onde os medidos pertencem Escreva V(STP) = V1 × (P1 / P(STP)) × (T(STP) / T1)
Aplicando STP a uma quantidade variável de gás As toupeiras não devem mudar Use a lei dos gases ideais se o gás for adicionado ou perdido
Arredondando muito cedo Pequenos erros aumentam durante o cálculo Mantenha os dígitos extras e arredonde no final

Calculadora STP versus outras ferramentas legais do gás

Ferramenta Use-o quando
Calculadora de condições STP (esta página) Você precisa de um volume de gás, moles ou densidade em um estado de referência padrão
Calculadora Combinada da Lei do Gás Quaisquer dois estados de um gás, resolvendo para P, V ou T
Calculadora da Lei do Gás Ideal Você precisa de moles, massa ou um único estado (PV = nRT)
Calculadora de Pressão Você precisa de pressão final após mudanças de volume e temperatura
Calculadora de Volume Você precisa do volume final após mudanças de pressão e temperatura
Calculadora de temperatura Você precisa da temperatura final ou conversões Kelvin, Celsius e Fahrenheit
Calculadoras jurídicas de Boyle, Charles e Gay-Lussac Apenas duas variáveis mudam e a terceira é constante
Knowledge Base

Perguntas frequentes sobre a calculadora STP

Respostas para dúvidas comuns sobre leis dos gases, fórmulas inversas e conversões termodinâmicas.

Quais são as condições STP?

STP significa temperatura e pressão padrão. A definição atual da IUPAC é 273,15 K (0 °C) e 100 kPa (1 bar). Muitos livros didáticos ainda usam 273,15 K e 1 atm (101,325 kPa).

Qual é a temperatura em STP?

A temperatura em STP é 273,15 K, que é 0 °C ou 32 °F.

Qual é a pressão em STP?

Segundo a definição atual da IUPAC, é 100 kPa (1 bar, cerca de 0,987 atm). Na definição mais antiga, é 101,325 kPa (1 atm, 760 mmHg).

Qual é o volume molar em STP?

É 22,711 L/mol em IUPAC STP (273,15 K e 100 kPa) e 22,414 L/mol a 273,15 K e 1 atm. Use o valor especificado pelo seu curso.

Como você converte um volume de gás em STP?

Use V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1). Converta a temperatura medida em Kelvin, use unidades de pressão correspondentes, substitua os valores e resolva.

Como você encontra moles de gás em STP?

Divida o volume em STP pelo volume molar. Por exemplo, 44,8 L a 273,15 K e 1 atm é igual a 44,8/22,414, ou cerca de 2,00 mol.

Qual é a diferença entre STP e NTP?

STP usa 0 °C, enquanto NTP (conforme definido pelo NIST) usa 20 °C e 1 atm. O volume molar em NTP é de cerca de 24,055 L/mol, em comparação com cerca de 22,4 L/mol em STP mais antigas.

Qual é a diferença entre STP e SATP?

STP usa 273,15 K (0 °C) e SATP usa 298,15 K (25 °C). O SATP está mais próximo das condições normais de laboratório e seu volume molar é de cerca de 24,79 L/mol a 100 kPa.

Por que a IUPAC alterou a pressão STP de 1 atm para 100 kPa?

A IUPAC mudou a pressão padrão para 100 kPa (1 bar) em 1982 para alinhar com as unidades SI, uma vez que 1 bar é um número redondo em quilopascais. Muitos livros didáticos mantiveram 1 atm fora da tradição.

22,4 L/mol sempre se aplica?

Não. Aplica-se apenas a 273,15 K e 1 atm. Em outras condições, o volume molar difere. Esta calculadora encontra o volume molar correto para qualquer estado padrão.

Posso usar a conversão STP se a quantidade de gás mudar?

Não. A lei dos gases combinados requer um número constante de moles. Se for adicionado ou removido gás, use a lei dos gases ideais.

A água nas STP é um gás?

Não. A 0 °C, a água é sólida ou líquida, portanto o volume molar do gás não se aplica à água nas CNTP. Aplica-se a gases verdadeiros, como nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono.

Por que preciso da pressão de vapor da água para gases coletados sobre a água?

Um gás coletado sobre a água é uma mistura do gás e do vapor d'água. A pressão total é igual à soma de ambas as pressões parciais, então subtraia a pressão de vapor da água na temperatura de coleta para obter a pressão do gás seco.

A calculadora STP é precisa para gases reais?

É preciso para gases que se comportam próximo do ideal, o que inclui gases mais comuns perto de STP. Gases que se liquefazem facilmente ou gases em alta pressão desviam do comportamento ideal.