Omregning fra Gigapascal til Atmosfærer

Information om Gigapascal (GPa)

Gigapascalen er en trykenhed på en milliard pascal, skrevet GPa. Det er tusind megapascal og ti tusind bar. Det er den enhed, hvori materialelæren angiver stivhed frem for styrke, og hvori trykkene inde i planeter og i højtrykslaboratorier beskrives.

Elasticitetsmodulet er dens vigtigste brug. Stål har et elasticitetsmodul på omkring 200 gigapascal, kobber 117, aluminium 70, almindeligt glas 70, beton omkring 30, træ langs fibrene 10 til 15, og gummi mindre end en tiendedel af én. De tal beskriver, hvor meget et materiale strækkes under last, ikke hvornår det brister, og de forklarer, hvorfor en stålbjælke med samme styrke som en aluminiumsbjælke alligevel bøjer mindre.

Diamanten markerer toppen af den almindelige skala. Dens modul på cirka 1200 gigapascal er det højeste blandt naturlige materialer, og derfor laver man ambolte af den til højtryksarbejde: intet andet kan trykke så hårdt uden selv at blive deformeret først. Syntetisk diamant fremstilles industrielt ved omkring fem gigapascal og høj temperatur, i presser bygget netop til at holde det tryk.

Jordens indre beskrives i samme enhed. Trykket ved skorpens bund ligger omkring én gigapascal, ved grænsen mellem kappen og kernen omkring 136, og i planetens midte omkring 360. Diamantambolt-celler i laboratoriet når i dag og overskrider midterværdien, hvilket gør, at jernets og silikaternes opførsel under planetariske forhold kan undersøges direkte i stedet for at sluttes.

Til sammenligning udøver havets dybeste punkt kun omkring 0,11 gigapascal. Den sammenligning er værd at bevare, for den viser, hvor meget større geologiske tryk er end alt, hvad der har med vand at gøre: bunden af Marianergraven er en tusindedel af trykket i jordens midte.

Under gigapascalen beskriver megapascalen styrken, og ovenover er der næppe andet end stjernefysik og teori. Terapascalen optræder hovedsagelig i kulstofnanorørs elasticitetsmodul og i kæmpeplaneters indre, så gigapascalen er i praksis loftet for det område, hvor laboratorier og ingeniører arbejder.

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

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.