Umrechnung von 3 Gigapascal in Millipascal

Informationen über Gigapascal (GPa)

Das Gigapascal ist eine Druckeinheit von einer Milliarde Pascal, geschrieben GPa. Es sind tausend Megapascal und zehntausend Bar. Es ist die Einheit, in der die Werkstoffkunde Steifigkeit statt Festigkeit angibt und in der die Drücke im Inneren von Planeten und in Hochdrucklaboratorien beschrieben werden.

Der Elastizitätsmodul ist ihr Hauptgebrauch. Stahl hat einen Elastizitätsmodul von etwa 200 Gigapascal, Kupfer 117, Aluminium 70, gewöhnliches Glas 70, Beton rund 30, Holz in Faserrichtung 10 bis 15 und Gummi weniger als ein Zehntel eines. Diese Zahlen beschreiben, wie stark sich ein Werkstoff unter Last dehnt, nicht wann er bricht, und sie erklären, warum ein Stahlträger gleicher Festigkeit wie ein Aluminiumträger sich dennoch weniger durchbiegt.

Der Diamant markiert die Spitze der gewöhnlichen Skala. Sein Modul von rund 1200 Gigapascal ist der höchste aller natürlichen Werkstoffe, und deshalb macht man aus ihm Ambosse für Hochdruckarbeit: Nichts sonst kann so hart drücken, ohne sich zuerst zu verformen. Synthetischer Diamant wird großtechnisch bei etwa fünf Gigapascal und hoher Temperatur erzeugt, in Pressen, die eigens für diesen Druck gebaut sind.

Das Erdinnere wird in derselben Einheit beschrieben. Der Druck an der Basis der Kruste liegt bei rund einem Gigapascal, an der Grenze zwischen Mantel und Kern bei etwa 136 und im Mittelpunkt des Planeten bei ungefähr 360. Diamantstempelzellen im Labor erreichen und überschreiten heute den Zentralwert, sodass sich das Verhalten von Eisen und Silikaten unter planetaren Bedingungen unmittelbar untersuchen statt erschließen lässt.

Zum Vergleich übt der tiefste Punkt des Ozeans nur etwa 0,11 Gigapascal aus. Diese Gegenüberstellung lohnt das Behalten, denn sie zeigt, wie viel größer geologische Drücke sind als alles, was mit Wasser zu tun hat: Der Grund des Marianengrabens ist ein Tausendstel des Drucks im Erdmittelpunkt.

Unter dem Gigapascal beschreibt das Megapascal die Festigkeit, darüber bleibt kaum etwas außer Sternphysik und Theorie. Das Terapascal erscheint hauptsächlich beim Elastizitätsmodul von Kohlenstoffnanoröhren und im Inneren von Riesenplaneten, sodass das Gigapascal praktisch die Obergrenze des Bereichs ist, in dem Laboratorien und Ingenieurwesen arbeiten.

Ein Gigapascal entspricht 1 000 000 000 Pascal, 1000 Megapascal, 10 000 Bar oder rund 145 000 Pfund je Quadratzoll.

Informationen über Millipascal (mPa)

Das Millipascal ist eine Druckeinheit von einem Tausendstel Pascal. Sein Zeichen ist mPa. Das Pascal ist bereits eine sehr kleine Einheit — es ist der Druck eines auf einem Tisch liegenden Blattes Papier —, ein Tausendstel davon ist also kleiner als fast jeder Druck, dem ein Mensch begegnet. Es überlebt, weil zwei Fächer wirklich in dieser Größenordnung arbeiten: die Akustik und die Zähigkeit.

Schall ist eine Druckwelle, und die auftretenden Drücke sind winzig. Ein gewöhnliches Gespräch trägt in einem Meter Entfernung einen Schalldruck von etwa 20 Millipascal. Ein Flüstern liegt näher bei 2, und die Hörschwelle, der leiseste Laut, den ein gesundes junges Ohr wahrnimmt, sind 0,02 Millipascal, also 20 Mikropascal. Ein lautes Rockkonzert erreicht einige Pascal. Der ganze nutzbare Bereich des menschlichen Gehörs liegt somit zwischen einem Hundertstel Millipascal und einigen Tausend davon.

Deshalb wird Schall in Dezibel angegeben und nicht in Druckeinheiten. Ein Bereich über den Faktor eine Million ist in linearen Zahlen unhandlich, also nimmt die Akustik den Logarithmus und verankert ihn an der Hörschwelle. Doch das Dezibel ist überhaupt keine Druckeinheit: Hinter jeder Dezibelangabe steht ein Druck in Pascal oder Millipascal, und die Prüfmittel werden in diesen wirklichen Einheiten abgeglichen.

Der zweite Gebrauch ist seltsamer, denn er betrifft gar keinen Druck. Die dynamische Zähigkeit wird in Pascalsekunden gemessen, und fast jede Flüssigkeit, die zählt, fällt in den Bereich der Millipascalsekunde. Wasser bei Zimmerwärme ist für praktische Zwecke genau 1 mPa·s. Das entspricht zufällig einem Centipoise des älteren CGS-Systems, sodass der Wechsel zum SI jede Zähigkeitstabelle zahlenmäßig unverändert ließ; darum setzte sich die Millipascalsekunde dort durch, wo das Millipascal allein es nicht tat.

Mit dieser Skala in der Hand werden die Zahlen lesbar. Benzin liegt bei etwa 0,6 mPa·s, Olivenöl bei 80, Honig bei mehreren Tausend und Glycerin bei rund 1400. Blutplasma liegt bei etwa 1,3 und Vollblut eher bei 4, was mit ein Grund ist, weshalb sich Blutströmung schwerer nachrechnen lässt als Wasserströmung.

Für den Druck selbst erscheint das Millipascal außerhalb der Akustik in der Vakuumtechnik und in den behutsamsten Labormessungen: den Druckunterschieden, die eine langsame Gasströmung treiben, oder dem Restdruck einer scharf abgepumpten Kammer. Dort sind die Nachbareinheiten das Mikropascal darunter und das Pascal darüber.

Ein Millipascal entspricht 0,001 Pascal, tausend Mikropascal, 0,00001 Millibar oder rund 0,000000145 Pfund je Quadratzoll.