Omregning fra Megapascal til Gigapascal

Information om Megapascal (MPa)

Megapascalen er en trykenhed på en million pascal, skrevet MPa. Det er ti bar, og det er præcis én newton pr. kvadratmillimeter. Den sidste lighed er grunden til enhedens herredømme i teknikken: en spænding beregnet ud fra en kraft i newton og et areal i kvadratmillimeter kommer ud i megapascal helt uden omregning.

Materialestyrken angives i den næsten uden undtagelse. Et almindeligt konstruktionsstål flyder ved 355 megapascal, højstyrkelegerede stål over tusind, aluminiumlegeringer mellem 200 og 500, og konstruktionsbeton ved 25 til 50 i tryk. Da det netop er de tal, en projekterende sammenligner med en beregnet spænding, er megapascalen den enhed, hvori størstedelen af den byggede verden foreskrives.

Konstruktionstegninger skriver ofte N/mm² i stedet, og de to er det samme. Nogle nationale regelsæt foretrækker den ene form og andre den anden, men en plade mærket 355 N/mm² og en mærket 355 MPa bærer identisk stål. At vide, at det er én enkelt enhed, fjerner det, der ligner en uoverensstemmelse mellem tegninger fra forskellige lande.

Hydraulikken arbejder også ved disse tryk. Entreprenørmaskiner kører ved tyve til femogtredive megapascal, industripresser højere, og vandstråleskæring når fire hundrede, et tryk, hvor en vandstråle på en brøkdel af en millimeter skærer stål. Trykbeholdere, rørledninger og brintlagre konstrueres og prøves alle mod tal i dette område.

Over megapascalen overtager gigapascalen for stivheden frem for styrken. Elasticitetsmodulet for stål er omkring 200 gigapascal, for aluminium 70 og for beton 30, og de tal beskriver, hvor meget et materiale bøjer sig, ikke hvornår det brister. At holde styrken i megapascal og stivheden i gigapascal er en aftale, der gør de to lette at skelne ved et blik.

Ved omregning er én megapascal ti bar, 145 pund pr. kvadrattomme og knap ti atmosfærer. Den sidste sammenligning er værd at holde fast i: et tryk på én megapascal er omkring ti gange det, luften udenfor udøver, hvilket sætter selv beskedne industritryk i et nyttigt menneskeligt perspektiv.

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

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.