Omregning fra Nanopascal til Newton per kvadratmeter

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.

Information om Newton per kvadratmeter (N/m²)

Newton pr. kvadratmeter er en trykenhed lig med én pascal. Symbolet er N/m². De to er ikke blot ensbetydende, men identiske: pascalen er det navn, der blev givet denne sammensætning, og før Generalkonferencen for mål og vægt antog navnet i 1971, havde SI-enheden for tryk slet intet navn og blev skrevet fuldt ud.

Begge former lever videre, fordi de gør forskelligt arbejde på papiret. Pascalen er kort og læses som en enhed i egen ret, hvilket passer til en måling. Newton pr. kvadratmeter viser sine dimensioner, hvilket passer til en beregning, fordi den gør synligt, at en multiplikation med et areal i kvadratmeter giver en kraft i newton.

Konstruktionsteknikken læner sig uophørligt op ad den anden egenskab. Nyttelaster foreskrives i kilonewton pr. kvadratmeter, med omkring 1,5 for en bolig, 3 for et kontor og 5 for et forsamlingslokale, og at gange det tal med gulvarealet giver direkte den last i kilonewton, bjælkerne skal bære. Skrevet som kilopascal ville de samme tal være rigtige, men de ville skjule skridtet.

Sne og vind følger samme aftale. Snelast angives i kilonewton pr. kvadratmeter, fra nogle tiendedele i mildt klima til flere i fjeldene, og vindtrykket mod en facade ligeså. Da de laster lægges sammen med egenvægten, der af natur er en kraft, sparer det al omregning at holde alt i newton.

Konstruktionen gentages en forstavelse længere nede. Én newton pr. kvadratmillimeter er præcis én megapascal, og derfor står materialestyrker på tegninger lige så ofte som N/mm² som som MPa. Mønstret er værd at genkende: når et dokument skriver kraft over areal i stedet for at navngive en trykenhed, er det, fordi skribenten venter, at læseren ganger.

Intet andet skiller de to former ad. Enhver værdi i newton pr. kvadratmeter kan skrives som pascal uden ændring, og enhver omregningstabel behandler dem som én post. Valget handler om, hvad tallet straks skal bruges til.

Én newton pr. kvadratmeter svarer til 1 pascal, 0,01 millibar, 0,00001 bar eller cirka 0,000145 pund pr. kvadrattomme.