Omregning fra Nanopascal til Pascal

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 Pascal (Pa)

Pascalen er SI-enheden for tryk og skrives Pa. Den er defineret som én newton kraft fordelt over én kvadratmeter og bærer navn efter Blaise Pascal, hvis barometerforsøg i 1640'erne viste, at luft har vægt, og at dens tryk aftager med højden. Generalkonferencen for mål og vægt antog navnet i 1971.

Det er en bemærkelsesværdigt lille enhed. Lufttrykket ved havoverfladen er 101 325 pascal, så det tryk, alle lever under, er et sekscifret tal, og næsten enhver praktisk brug af enheden bærer derfor en forstavelse. Den besværlighed er ingen konstruktionsfejl, men en følge af sammenhængen: newtonen og kvadratmeteren blev fastlagt først, og pascalen er, hvad der falder ud, når den ene deles med den anden.

Akustikken er det område, hvor nøgne pascal føles naturlige. Referencetrykket for decibelskalaen er tyve mikropascal, sat som den svageste lyd, et ungt og sundt øre kan opfatte, og en almindelig samtale ligger omkring 0,02 pascal lydtryk. Smertegrænsen ligger nær 63 pascal, så hele menneskets høreområde spænder over omkring seks tierpotenser i denne enhed.

Hverdagens ting giver en fornemmelse af skalaen. Et ark kontorpapir, der ligger fladt, trykker mod bordet med omkring 0,8 pascal. En let brise udøver nogle få pascal mod en væg, og den trykforskel, der driver ventilationen i en bygning, ligger sædvanligvis mellem ti og halvtreds. Alt, hvad et menneske mærker som kraft, tælles allerede i tusinder.

Formerne med forstavelse udfører det virkelige arbejde. Meteorologien bruger hektopascal, taltro identiske med de ældre millibar, så en aflæsning på 1013 i en udsigt ikke krævede nogen ny indlæring. Teknikken bruger kilopascal til dæk- og væsketryk, og materialelæren megapascal og gigapascal til styrke og stivhed, hvor én megapascal er én newton pr. kvadratmillimeter.

Pascalen optræder desuden overalt, hvor der menes en spænding og ikke et tryk, da de to har samme dimensioner. Elasticitetsmodul, flydespænding og forskydningsspænding angives alle i pascal eller dens multipla, og derfor spænder én enkelt enhed over trykket i et dæk og stivheden af stål.

Én pascal svarer til 1 newton pr. kvadratmeter, 0,01 millibar, cirka 0,0000099 atmosfærer eller omkring 0,000145 pund pr. kvadrattomme.