STP条件計算機

この STP 計算機は、気体の体積を任意の圧力と温度から標準温度と圧力 (STP) に変換します。測定した圧力、体積、温度を入力し、STP 定義を選択すると、ツールは V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1) をフルステップで解きます。また、STP でのガスのモルも返され、既知の STP 体積から他の条件での体積まで逆に計算を実行できます。圧力は atm、kPa、mmHg、torr、bar、psi、体積は L、mL、m3、温度は K、°C、°F を受け入れ、温度は自動的にケルビンに変換されます。

STP Conditions Calculator

Normalize Gas Volume to Standard Temperature & Pressure & Compute Moles

Standard:

Measured Operating Gas Conditions Ref: 101.325 kPa, 273.15 K

Pressure (P)

Volume (V)

Temperature (T)

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

クイックリファレンス

アイテム	値
IUPAC STP (現在)	273.15 K (0 °C) および 100 kPa (1 bar)
古い STP (多くの教科書)	273.15 K (0 °C) および 101.325 kPa (1 気圧)
計算式	V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)
に基づいて	結合気体の法則、P1V1/T1 = P2V2/T2
IUPAC STP でのモル体積	22.711 L/mol
古いSTPでのモル体積	22.414 L/mol
温度スケールが必要です	ケルビン (K = °C + 273.15)

STP 条件とは何ですか?

STPは標準温度と圧力の略です。これは、科学者が異なる日に異なる場所で測定されたガスの体積、密度、量を比較できるようにする固定の基準状態です。低温の実験室と高温の工場では、同じ量のガスでも占める体積が大きく異なるため、ガスの体積は温度と圧力がなければほとんど意味がありません。 STP はその曖昧さを取り除きます。

STP の現在の IUPAC 定義は、温度 273.15 K (0 °C) および絶対圧力 100 kPa (1 bar) です。 IUPAC は 1982 年にこれを採用しました。それ以前は、IUPAC は標準圧力を 1 気圧 (101.325 kPa) と定義しており、多くの教科書、試験、化学コースでは依然としてその古い値が使用されています。どちらのバージョンも 0 °C を使用するため、違いは圧力のみです。

ガスは結合ガスの法則に従うため、測定された体積を STP に変換することは、状態 2 が標準状態である P1V1/T1 = P2V2/T2 を直接適用することになります。この関係は理想気体の法則と分子動力学理論から導き出され、一定量の気体に対して当てはまります。

STP が重要な理由

ガス量の比較

STP の体積は、実験室の天候ではなく、ガスの量を反映します。

化学量論

反応問題では、多くの場合、モル体積を使用して体積とモルを関連付けて、STP でのガスの体積を求めたり与えたりします。

密度の比較

ガス密度は STP で表にまとめられるため、さまざまなガスを公平に比較できます。

業界レポート

ガスの流量と貯蔵量は、量を比較できるように標準容積として報告されることがよくあります。

STP 条件の比較: STP、NTP、SATP、その他

いくつかの「標準」状態が存在します。教科書、講師、規格がどれを要求しているかを必ず確認してください。

標準	温度	圧力	理想気体のモル体積
STP (IUPAC、1982 年以降)	273.15 K (0 °C)	100kPa（1バール）	22.711 L/mol
STP (旧 IUPAC、多くの教科書)	273.15 K (0 °C)	101.325kPa(1気圧)	22.414 L/mol
NTP（常温常圧、NIST）	293.15 K (20 °C)	101.325kPa(1気圧)	24.055 L/mol
SATP (標準周囲温度および周囲圧力)	298.15 K (25 °C)	100kPa（1バール）	24.790 L/mol
SATP（旧式、1気圧）	298.15 K (25 °C)	101.325kPa(1気圧)	24.465 L/mol
ISA 海面 (国際標準大気)	288.15 K (15 °C)	101.325kPa(1気圧)	23.645 L/mol

💡 どちらを使用するべきですか?問題またはコースで指定された定義を使用してください。何も指定されない場合、最新の IUPAC STP (273.15 K および 100 kPa) が現在の国際標準ですが、多くの化学の授業では依然として 273.15 K および 1 atm が期待されています。この計算ツールを使用すると、これらのいずれかを選択するか、カスタム値を入力できます。

標準圧力相当値

標準圧力	ＡＴＭ	kPa	mmHg	バー	psi
IUPAC規格（1バール）	0.98692	100	750.06	1.000	14.504
旧規格（1気圧）	1.00000	101.325	760	1.01325	14.696

STP 換算式

混合ガスの法則から始めます。

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

状態 2 を標準状態とすると、P2 = P(STP)、T2 = T(STP)、V2 = V(STP) となります。 V(STP)を解く：

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

逆に、既知の STP ボリュームから他の条件のボリュームに移動するには、次のようにします。

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

STP のガス量を確認するには:

n = V(STP) / Vm

ここで、Vm は選択された標準状態でのモル体積です。

変数テーブル

変数	意味	共通単位
P1	測定圧力	atm、kPa、mmHg、torr、bar、psi
V1	測定体積	L、mL、m3
T1	測定温度	K (°C または °F から変換)
P(STP)	標準圧力	100kPaまたは101.325kPa
T(STP)	標準温度	273.15 K
V(STP)	STPでのボリューム（不明）	V1と同じユニット
Vm	STPでのモル体積	L/モル
n	ガスのモル数	モル

この STP 計算ツールの使用方法

モードを選択してください

「STPに変換」または「STPから変換」を選択します。

STP 定義を選択します

IUPAC STP (273.15 K、100 kPa)、古い STP (273.15 K、1 atm)、NTP、SATP、またはカスタム値を選択します。

測定圧力を入力します

「P1」と入力し、atm、kPa、mmHg、torr、bar、または psi を選択します。

測定した体積を入力します

「V1」と入力し、L、mL、または m3 を選択します。

測定温度を入力します

T1 を K、°C、または °F で入力します。ツールはそれをケルビンに変換します。

「計算」をクリックします

計算機は、STP での体積とガスのモルを返します。

手順を読む

置換された方程式をチェックして、答えがどのように求められたかを確認してください。

センスチェックを実行する

低圧または高温で測定されたガスは STP での体積が小さくなり、高圧または低温で測定されたガスは大きくなります。

⚠️ 注: 絶対圧力を使用してください。圧力がゲージ表示の場合は、最初に大気圧を追加します。ガスが水上で収集された場合は、STP に変換する前に水の蒸気圧を差し引きます。

この電卓は何を計算できますか?

STPでのボリューム

測定したガス量を標準状態に換算します。

STPからのボリューム

既知の STP ボリュームを他の条件のボリュームに変換します。

STPのほくろ

モル体積を使用して、STP 体積からガスの量を求めます。

STPでのガス密度

モル質量とモル体積から密度を推定します。

不明な一般的な問題については、__LNK0___ を使用してください。モル、質量、または単一状態の場合は、__LNK1___ を使用します。温度変換には、__LNK2___ を使用します。

STP の再構成された式

すべての形式は、P1V1/T1 = P(STP)V(STP)/T(STP) の相互乗算から得られます。

解決する	計算式
STPでのボリューム	V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)
測定体積	V1 = (P(STP) × V(STP) × T1) / (P1 × T(STP))
測定圧力	P1 = (P(STP) × V(STP) × T1) / (V1 × T(STP))
測定温度	T1 = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × V(STP))
STPのほくろ	n = V(STP) / Vm

STP ボリュームの式を一連の比率として読み取ります。

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

測定された体積に圧力補正と温度補正を掛けます。ガスが標準よりも高い圧力で測定された場合、最初の比率は 1 を超え、体積が増加します。 273.15 K より高い温度で測定された場合、2 番目の比率は 1 未満になり、体積は収縮します。

STPの計算例

例1

ボリュームを STP (古い定義、1 atm) に変換します。

Problem: 気体は 2.00 気圧、27 °C で 5.00 L を占めます。 STP (273.15 K、1.00 atm) での体積を求めます。

ステップ 1: T1 をケルビンに変換する T1 = 27 + 273.15 = 300.15 K

ステップ 2: 数式を書く V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1)

ステップ 3: 置き換える V(STP) = (2.00 × 5.00 × 273.15) / (1.00 × 300.15) = 2731.5 / 300.15

Answer: V(STP) ≒ 9.10L

比率形式を使用すると、5.00 × (2.00 / 1.00) × (273.15 / 300.15) = 5.00 × 2 × 0.910 = 9.10 L。圧力は標準の 2 倍であり、STP での体積が 2 倍になり、温度差が小さいため体積がわずかに縮小されます。

例 2

Lab Gas Collection (mL, mmHg, °C)

Problem: ガスサンプルは、740 mmHg、22 °C で 250 mL を占めます。 STP (273.15 K、760 mmHg) での体積を求め、次にガスのモルを求めます。

ステップ 1: T1 をケルビンに変換する T1 = 22 + 273.15 = 295.15 K

ステップ 2: 置き換える V(STP) = (740 × 250 × 273.15) / (760 × 295.15) = 50,532,750 / 224,314

ステップ 3: ほくろを見つける n = V(STP) / Vm = 0.2253 L / 22.414 L/mol

Answer: V(STP) ≈ 225.3 mL and n ≈ 0.01005 mol

測定状態と標準状態では同じ単位が使用されるため、mL と mmHg の単位がそのまま使用されます。変換が必要なのは温度のみでした。

例 3

IUPAC STP (100 kPa)

Problem: A gas occupies 1.50 L at 150 kPa and 50 °C. IUPAC STP (273.15 K および 100 kPa) でその体積を求めます。

ステップ 1: T1 をケルビンに変換する T1 = 50 + 273.15 = 323.15 K

ステップ 2: 置き換える V(STP) = (150 × 1.50 × 273.15) / (100 × 323.15) = 61,458.75 / 32,315

Answer: V(STP) ≒ 1.90L

古い 1 atm 標準で同じ問題を行うと 1.88 L が得られます。これは、コースが指定する標準を使用する必要がある理由を示しています。

例 4

Convert From STP to Other Conditions

Problem: STP (273.15 K、1.00 atm) では、ガスは 10.0 L を占めます。 25 °C、0.900 atm ではどのくらいの体積を占めますか?

Step 1: Convert T2 to Kelvin T2 = 25 + 273.15 = 298.15 K

ステップ 2: 数式を書く V2 = (P(STP) × V(STP) × T2) / (P2 × T(STP))

ステップ 3: 置き換える V2 = (1.00 × 10.0 × 298.15) / (0.900 × 273.15) = 2981.5 / 245.835

Answer: V2 ≈ 12.13 L

標準よりも圧力が低く、温度が高いため、ガスは膨張します。

例5

Moles and the Effect of the STP Definition

Problem: A gas occupies 44.8 L at STP. How many moles is it under each definition?

Older STP (Vm = 22.414 L/mol) n = 44.8 / 22.414 = 2.00 mol

IUPAC STP (Vm = 22.711 L/mol) n = 44.8 / 22.711 = 1.97 モル

Answer: 旧STP: 2.00 mol | IUPAC STP：1.97モル

2 つの答えには約 1.3% の差があります。試験では、コースで指定されたモル体積を使用してください。 STP で体積を与え、きれいな整数のモル数を期待する教科書の問題では、通常 22.4 L/mol が使用されます。

STPでのモル体積

理想気体のモル体積は、特定の温度と圧力における 1 モルの体積です。これは、理想気体の法則 Vm = RT / P から導き出されます。ここで、R は気体定数 (8.314 J/(mol・K)、または 8.314 L・kPa/(mol・K)) です。同じ温度と圧力では、1 モルの理想気体は同じ体積を占めます。これはアボガドロの法則であり、どのガスを選択しても 1 モルには同じ数の粒子 (アボガドロ定数、6.022 × 10²³) が含まれるのはこのためです。

状態	温度	圧力	モル体積
IUPAC STP	273.15 K	100 kPa	22.711 L/mol
古い STP	273.15 K	101.325 kPa	22.414 L/mol
NTP	293.15 K	101.325 kPa	24.055 L/mol
SATP (1バール)	298.15 K	100 kPa	24.790 L/mol
SATP（1気圧）	298.15 K	101.325 kPa	24.465 L/mol

🔬 ロシュミット定数: 273.15 K、101.325 kPa では、理想気体には 1 立方メートルあたり約 2.687 × 1025 個の分子が含まれます。これはロシュミット定数と呼ばれ、モル体積とアボガドロ定数から導き出されます。

STPでのガス濃度

モル体積がわかれば、密度はモル質量から導き出されます。密度 = モル質量 / モル体積以下の値は 22.414 L/mol (0 °C、1 atm) を使用し、各ガスを理想的なものとして扱います。

ガス	モル質量 (g/mol)	0℃、1気圧における密度（g/L）
水素（H₂）	2.016	0.0899
ヘリウム(He)	4.003	0.1786
窒素 (N₂)	28.014	1.250
空気（平均）	28.97	1.292
酸素（O₂）	31.998	1.428
二酸化炭素 (CO₂)	44.01	1.964

IUPAC STP (22.711 L/mol) では、すべての密度が約 1.3% 低くなります。たとえば、空気は約 1.275 g/L です。実際のガス密度は、これらの理想値とはわずかに異なります。二酸化炭素の場合、0 °C、1 atm で測定された密度は約 1.977 g/L です。

STP 単位と変換

変換は比率であるため、測定状態と標準状態で同じものが使用されていれば、任意の圧力単位と任意の体積単位が機能します。

Pressure Units

圧力単位	同等
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

体積単位	同等
1 L	1000 mL
1 mL	1 cm³
1 m³	1000 L

Note: 温度はケルビン単位で指定する必要があります。 K = °C + 273.15 または K = (°F − 32) × 5/9 + 273.15 で変換します。ゲージ圧に大気圧を加えた絶対圧を使用します。

業界の標準量

教室の外では、比較可能な方法でガス量を報告するために「標準」量が使用されますが、基準条件は業界や地域によって異なります。

標準立方メートル (Nm3)

通常は 0 °C、1.01325 bar でのガスの立方メートルですが、一部のサプライヤーは他の基準を使用しています。

標準立方メートル (Sm3)

多くの場合、15 °C および 1.01325 bar で定義されますが、定義は異なります。

標準立方フィート (scf) と SCFM

米国では圧縮空気と天然ガスに対して一般的で、多くの場合 60 °F および 14.696 psi を指しますが、一部のサプライヤーは 68 °F を使用しています。

実際の立方フィート/分 (ACFM)

動作条件における実際の流量。同じガス法法を使用して標準流量に変換する必要があります。

2 つの「標準」容積には数パーセントの違いがある可能性があるため、標準容積を比較する前に必ずサプライヤーの仕様書または契約書の参照条件を確認してください。

この STP 計算ツールはいつ使用できますか?

次のすべてに該当する場合は、STP 変換を使用します。

一定量のガス

モル数は測定状態と標準状態で変わりません。

同じガスサンプル

1 つのサンプルを測定状態から基準状態に変換します。

既知の測定条件

圧力、体積、温度はわかります。

絶対単位

温度はケルビン単位、圧力は絶対値です。

ガス

STP モル体積は、液体や固体ではなく、気体に適用されます。

⚠️ 制限: 変換率とモル体積の値は、理想的なガスの挙動を想定しています。 STP 付近では、ほとんどの一般的なガスは理想に近い挙動をしますが、アンモニアや二酸化硫黄などの液化しやすいガスや高圧のガスはより大きく逸脱します。このような場合、ファンデルワールス方程式または圧縮率 (Z) を使用すると、より良い結果が得られます。水は 0 °C で液体であるため、「STP での気体」はその温度の水蒸気には当てはまらないことにも注意してください。

STP 計算のよくある間違い

間違い	なぜ失敗するのか	修正
間違った STP 定義の使用	1 bar と 1 atm では 1.3% 異なり、0 °C と 25 °C では大きく異なります。	コースまたは標準がどの標準を必要とするかを確認してください
STP と SATP または室温を混同する	SATP は 0 °C ではなく 25 °C です	STP の 273.15 K を確認します
°C または °F を使用する	ガス法には絶対温度が必要です	K = °C + 273.15 で換算
すべての条件で 22.4 L/mol を使用	22.414 L/mol は 273.15 K および 1 atm でのみ適用されます	選択した標準のモル体積を使用します
ゲージ圧を使用する	大気圧を無視します	絶対値を得るには約 1 atm (14.7 psi) を追加します。
混合圧力単位	atm と kPa が 1 つの比率になると、間違った答えが得られます	すべての圧力を 1 つの単位に変換します
水蒸気を無視する	水上で収集されたガスには蒸気圧が含まれます	まず水の蒸気圧を引きます
比率を反転する	測定値が属する場所に標準値を置く	書き込み V(STP) = V1 × (P1 / P(STP)) × (T(STP) / T1)
変化するガス量に STP を適用する	モグラは変わってはいけない	ガスを追加または損失する場合は、理想気体の法則を使用します。
丸めが早すぎる	小さな誤差は計算によって大きくなります	余分な桁を保持し、末尾を丸める

STP 計算ツールと他のガス法ツールの比較

ツール	こんなときに使う
STP条件計算ツール（このページ）	標準参照状態でのガスの体積、モル、または密度が必要です
結合ガス法計算機	P、V、または T を解く、気体の任意の 2 つの状態
理想気体法則計算機	モル、質量、または単一状態 (PV = nRT) が必要です
圧力計算機	体積と温度が変化した後の最終圧力が必要です
体積計算機	圧力と温度が変化した後の最終的な体積が必要です
温度計算機	最終温度、またはケルビン、摂氏、華氏の変換が必要です
ボイルの法則、シャルルの法則、ゲイ・リュサックの法則の計算機	2 つの変数のみが変化し、3 番目の変数は一定です

関連ページ: Combined Gas Law Calculator、__LNK1___、__LNK2___、__LNK3___、__LNK4___、__LNK5___、__LNK6___、__LNK7___。

Knowledge Base

STP 計算に関するよくある質問

気体の法則、代数計算、単位換算に関する詳細な解説。

STP条件とは何ですか?

STPは標準温度と圧力の略です。現在の IUPAC の定義は 273.15 K (0 °C) および 100 kPa (1 bar) です。多くの教科書では今でも 273.15 K および 1 気圧 (101.325 kPa) が使用されています。

STPの温度は何度ですか?

STP の温度は 273.15 K、つまり 0 °C または 32 °F です。

STPでのプレッシャーはどのくらいですか?

現在の IUPAC の定義では、100 kPa (1 bar、約 0.987 atm) です。古い定義では、101.325 kPa (1 atm、760 mmHg) です。

STPでのモル体積はいくらですか?

IUPAC STP (273.15 K および 100 kPa) では 22.711 L/mol、273.15 K および 1 atm では 22.414 L/mol です。コースで指定された値を使用します。

ガス量を STP に変換するにはどうすればよいですか?

V(STP) = (P1 × V1 × T(STP)) / (P(STP) × T1) を使用します。測定された温度をケルビンに変換し、一致する圧力単位を使用し、値を代入して解決します。

STP でガスのモルをどのように見つけますか?

STPでの体積をモル体積で割ります。たとえば、273.15 K、1 atm での 44.8 L は、44.8 / 22.414、つまり約 2.00 mol に相当します。

STPとNTPの違いは何ですか?

STP は 0 °C を使用しますが、NTP (NIST によって定義されている) は 20 °C および 1 気圧を使用します。 NTP のモル体積は約 24.055 L/mol であるのに対し、古い STP では約 22.4 L/mol です。

STPとSATPの違いは何ですか?

STP は 273.15 K (0 °C) を使用し、SATP は 298.15 K (25 °C) を使用します。 SATP は通常の実験室条件に近く、そのモル体積は 100 kPa で約 24.79 L/mol です。

IUPAC が STP 圧力を 1 atm から 100 kPa に変更したのはなぜですか?

1 bar はキロパスカルの概数であるため、IUPAC は 1982 年に SI 単位に合わせるために標準圧力を 100 kPa (1 bar) に変更しました。多くの教科書は 1 気圧を伝統から遠ざけていました。

22.4 L/mol は常に適用されますか?

いいえ。これは 273.15 K および 1 atm の場合にのみ適用されます。他の条件では、モル体積は異なります。この計算機は、あらゆる標準状態の正しいモル体積を見つけます。

ガス量が変わってもSTP換算はできますか？

いいえ、結合ガスの法則では一定のモル数が必要です。ガスを追加または除去する場合は、理想気体の法則を使用します。

STP の水は気体ですか?

いいえ、0 °C では水は固体または液体であるため、STP では気体のモル体積は水に適用されません。窒素、酸素、二酸化炭素などの真の気体に適用されます。

水上で収集されたガスに水の蒸気圧が必要なのはなぜですか?

水上で収集されたガスは、ガスと水蒸気の混合物です。全圧は両方の分圧の合計に等しいため、収集温度での水の蒸気圧を減算して乾燥ガスの圧力を取得します。

STP 計算ツールは実際のガスに対して正確ですか?

これは、STP 付近の最も一般的なガスを含む、理想に近い挙動を示すガスに対して正確です。液化しやすいガスや高圧のガスは、理想的な挙動から外れます。