Omregning fra Millipascal til Nanopascal

Information om Millipascal (mPa)

Millipascalen er en trykenhed på en tusindedel pascal. Symbolet er mPa. Pascalen er allerede en meget lille enhed — den er trykket fra et ark papir, der ligger på et bord — så en tusindedel af den er mindre end næsten ethvert tryk, et menneske møder. Den lever videre, fordi to fag virkelig arbejder i den størrelse: akustikken og viskositeten.

Lyd er en trykbølge, og de tryk, der indgår, er ganske små. En almindelig samtale i en meters afstand bærer et lydtryk på omkring 20 millipascal. En hvisken ligger nærmere 2, og høretærsklen, den svageste lyd et sundt ungt øre kan opfange, er 0,02 millipascal, altså 20 mikropascal. En højlydt rockkoncert når nogle få pascal. Hele det brugbare område for menneskelig hørelse ligger dermed mellem en hundrededel millipascal og nogle tusinde af dem.

Derfor angives lyd i decibel og ikke i trykenheder. Et område, der spænder over en faktor million, er uhåndterligt i lineære tal, så akustikken tager logaritmen og forankrer den ved høretærsklen. Men decibelen er slet ingen trykenhed: bag hvert decibeltal ligger et tryk i pascal eller millipascal, og kalibrering af instrumenter sker i de virkelige enheder.

Den anden brug er mærkeligere, for den handler slet ikke om tryk. Dynamisk viskositet måles i pascalsekunder, og næsten enhver væske, man bryder sig om, lander i millipascalsekundens område. Vand ved stuetemperatur er 1 mPa·s med rigeligt nøjagtighed til praktiske formål. Det svarer tilfældigvis til én centipoise i det ældre CGS-system, så overgangen til SI lod hver viskositetstabel være talmæssigt uændret, og derfor slog millipascalsekundet igennem, hvor millipascalen alene ikke gjorde det.

Med den skala i hånden bliver tallene læselige. Benzin ligger omkring 0,6 mPa·s, olivenolie omkring 80, honning på flere tusinde og glycerol ved cirka 1400. Blodplasma ligger omkring 1,3 og fuldblod nærmere 4, hvilket er en af grundene til, at blodstrømning er sværere at beregne end vandstrømning.

For trykket selv dukker millipascalen uden for akustikken op i vakuumarbejde og i de mest følsomme laboratoriemålinger: de trykforskelle, der driver en langsom gasstrøm, eller resttrykket i et kammer, der er pumpet hårdt ned. Der er naboenhederne mikropascalen under og pascalen over.

Én millipascal svarer til 0,001 pascal, tusind mikropascal, 0,00001 millibar eller omkring 0,000000145 pund pr. kvadrattomme.

Information om Nanopascal (nPa)

Nanopascalen er en trykenhed på en milliarddel pascal. Symbolet er nPa. Den markerer trykskalaens fjerne ende, det område hvor tanken om tryk som et skub mod en flade holder op med at gavne og bliver et udsagn om, hvor få partikler der er.

Enhedens tydeligste hjem er det ekstremt høje vakuum. Almindeligt laboratorievakuum når millipascal; ultrahøjvakuum, som overfladefysikken og partikelacceleratorernes strålerør bruger, når mikropascal. Under det ligger det ekstremt høje vakuum ved nanopascal og lavere, og at nå dertil kræver et tæt kammer, timers udbagning ved to hundrede grader for at drive gas ud af selve metallet, og pumper der fanger molekyler i stedet for at skubbe dem.

Ved sådanne tryk er et kammer ikke tomt. En nanopascal rummer stadig omkring en kvart million molekyler pr. kubikcentimeter, hvilket lyder umådelig meget, indtil man sammenligner med de femogtyve trillioner, der findes i samme rumfang stueluft. Det, der betyder noget, er ikke antallet, men den frie middelvejlængde: et molekyle rejser nu tusinder af kilometer, før det rammer et andet, og slår derfor mod væggene længe før det møder en nabo.

Netop det er pointen. Overfladevidenskaben har brug for en prøve, der bliver ren hele forsøget igennem, og ved almindeligt tryk dækkes en frisk flade af et lag vedhæftet gas på cirka et nanosekund. Ved én nanopascal bliver den samme flade ren i dagevis. Vakuummet er ikke til for at fjerne luft, men for at købe tid.

Rummet giver den naturlige sammenligning. Lav jordbane ligger omkring én mikropascal, endnu tæt nok til at atmosfæren bremser satellitter og til sidst trækker dem ned. Rummet mellem planeterne tælles i nanopascal. Rummet mellem stjernerne ligger langt lavere, omkring én femtopascal, som ingen jordisk pumpe nogensinde har nået: de bedste laboratorievakua er stadig tættere end rummet mellem stjernerne.

Strålingstrykket lander på lignende grund. Sollys mod en fuldstændig opsugende flade udøver i jordafstand omkring 4,5 mikropascal, og i de ydre planeters afstand falder det til nanopascal. Solsejl arbejder med disse tal, og derfor må de være vældige og lette for at samle en brugbar kraft.

Én nanopascal svarer til 0,000000001 pascal, 0,001 mikropascal, 1000 pikopascal eller omkring 0,000000000000145 pund pr. kvadrattomme.