Omregning fra Atmosfærer til Terapascal

Information om Atmosfære (atm)

Atmosfæren er en trykenhed defineret som præcis 101 325 pascal. Symbolet er atm. Den er ingen måling af luften på et bestemt sted eller tidspunkt, men en fast referenceværdi, valgt i 1954 af Generalkonferencen for mål og vægt, så den ligger nær middeltrykket ved havoverfladen på tempererede breddegrader.

Dens nytte er, at den gør trykket til et forhold. At sige, at et kar holder gas ved seks atmosfærer, siger straks, at trykket indeni er seks gange det udenfor, og det er den kendsgerning, der afgør, om et kar sprænges, hvor meget gas det rummer, og hvor hurtigt det tømmes. Ingen anden trykenhed bærer den betydning i selve tallet.

Kemien byggede sin tidlige ramme på den. Gaslovene blev skrevet med tryk i atmosfærer, gaskonstanten havde en værdi skræddersyet til liter og atmosfærer, og normalbetingelser til at opstille termodynamiske data blev fastlagt ved én atmosfære. I 1982 ændrede Den Internationale Union for Ren og Anvendt Kemi standardtilstanden til præcis én bar, så nutidige tabeller bruger bar og ældre atmosfærer, og den forskel på 1,3 procent betyder noget i omhyggeligt arbejde.

Dykning og trykkammermedicin regner stadig i den. Trykket under vand beskrives i absolutte atmosfærer, hvor den, der dykker på tredive meter, udsættes for omkring fire, og hyperbar iltbehandling gives ved to til tre absolutte atmosfærer i et tæt kammer. Da både gassens rumfang og kroppens optagelse af gas skalerer med det absolutte tryk, udfører enheden her et virkeligt fysiologisk arbejde og rapporterer ikke blot en aflæsning.

Atmosfæren fastlægger desuden de gamle kviksølvskalaer. Én atmosfære er pr. definition præcis 760 millimeter kviksølv, og det binder torren og millimeteren kviksølv til metersystemet; den er også 29,92 tommer kviksølv, den indstilling en amerikansk flyver sætter som standard på højdemåleren.

En beslægtet enhed, den tekniske atmosfære på én kilogramkraft pr. kvadratcentimeter, ligger nær, men er ikke lig, ved 98 066,5 pascal. Dokumenter fra Japan, Korea og Østeuropa bruger den undertiden, og at tage den ene for den anden giver en fejl på omkring tre procent.

Én atmosfære svarer til 101 325 pascal, 1,01325 bar, 760 millimeter kviksølv eller cirka 14,696 pund pr. kvadrattomme.

Information om Terapascal (TPa)

Terapascalen er en trykenhed på tusind gigapascal, skrevet TPa. Det er ti millioner bar. Intet af det, ingeniører bygger, arbejder ved dette tryk, og enheden hører i stedet hjemme i to helt forskellige hjørner af videnskaben: stivheden hos de stærkeste kendte materialer og de store planeters indre.

Kulstoffets nanostrukturer satte den på landkortet. Et enkeltvægget kulstofnanorør har et elasticitetsmodul nær én terapascal, og et ark grafen det samme, hvilket gør dem til de stiveste materialer, der nogensinde er målt i forhold til deres vægt. Diamanten, længe målestokken, ligger på 1,2 terapascal. De tre tal er grunden til, at enheden overhovedet optræder i materialelæren.

Stivhed på dette niveau er ikke det samme som styrke. Et nanorør modsætter sig strækning voldsomt, men en virkelig fiber lavet af mange af dem svigter ved en langt lavere spænding, fordi rørene glider forbi hinanden. At forveksle et modul på én terapascal med en brudstyrke på én terapascal hører til de mest almindelige fejl i populære fremstillinger af disse materialer.

Planeternes indre når virkelige terapascaltryk. Jupiters midte skønnes til tre eller fire terapascal, og kernerne i større gasgiganter derudover. Under sådanne vilkår opfører brint sig som et metal, og det er dette, der frembringer planetens magnetfelt, så enheden beskriver en tilstand af stof og ikke en last på en konstruktion.

Laboratorier når den nu kortvarigt. Laserdrevet chokkompression og pulserede magnetmetoder driver prøver ind i terapascalområdet i nanosekunder ad gangen, længe nok til at registrere, hvordan et materiales tæthed og struktur svarer. De forsøg er det eneste direkte belæg, der findes om stof under forholdene inde i kæmpeplaneter.

Som størrelsesorden er én terapascal ti millioner gange lufttrykket og omkring tre gange trykket i jordens midte. Tallet ophører med at være noget, et menneske kan mærke, og bliver en beskrivelse af, hvad atomer gør, når de presses så tæt sammen, at deres kemi ændrer sig.

Én terapascal svarer til 1 000 000 000 000 pascal, 1000 gigapascal, 10 000 000 bar eller cirka 145 millioner pund pr. kvadrattomme.