Umrechnung von Gigapascal in Bar

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 Bar (bar)

Das Bar ist eine Druckeinheit von genau 100 000 Pascal oder 100 Kilopascal. Sein Zeichen ist bar. Es gehört nicht zum Internationalen Einheitensystem, wird aber daneben geduldet und in der gesamten europäischen Technik benutzt, weil es fast genau auf dem normalen Luftdruck liegt: Eine Atmosphäre sind 1,01325 Bar.

Dieser Zufall ist der ganze Grund seines Erfolgs. Ein in Bar angegebener Druck liest sich als beinahe genaue Zahl von Atmosphären; sechs Bar in einer Druckluftleitung bedeuten also etwa das Sechsfache des Drucks draußen, und das ist eine Tatsache, die sich ohne Rechnen verwenden lässt. Der Name kommt vom griechischen Wort für Gewicht, und die Einheit schlug der norwegische Meteorologe Vilhelm Bjerknes um 1909 vor.

Das Tauchen benutzt es, weil das Meer entgegenkommt. Je zehn Meter Seewasser kommt fast genau ein Bar hinzu, sodass eine tauchende Person in zwanzig Metern unter drei Bar absolutem Druck steht, die Atmosphäre darüber mitgerechnet. Dekompressionstabellen, Gasverbrauch und Flaschendrücke folgen sämtlich aus dieser einen Beziehung, und die ganze Praxis des Tauchens lässt sich in Bar leichter lehren als in jeder anderen Einheit.

Alltägliche Maschinen arbeiten bei einigen Bar. Autoreifen werden auf zwei bis zweieinhalb gefüllt, Werkstattdruckluft läuft mit sechs bis acht, Leitungswasser kommt mit drei bis sechs an, und eine Espressomaschine brüht bei neun, einer Zahl, die so gesetzt ist, dass sie vorn auf dem Gerät steht. Uhren tragen Angaben zur Wasserdichtheit in Bar, wobei zehn Bar nominell hundert Metern Tiefe entsprechen.

Der Unterschied zwischen Überdruck und Absolutdruck zählt hier mehr als irgendwo sonst. Ein Reifenmesser, der 2,2 Bar zeigt, meint 2,2 Bar über der Umgebungsluft, der absolute Druck im Reifen beträgt also 3,2. Die Industrie schreibt barg für den Überdruck und bara für den Absolutdruck, und beides zu vermengen ist eine häufige Fehlerquelle in Spezifikationen und in Sicherheitsrechnungen.

Normungsgremien raten seit Jahrzehnten vom Bar zugunsten des Pascals ab, ohne große Wirkung. Das Kilopascal ist die kohärente Alternative und wird in Kanada, Australien und Teilen Asiens benutzt, doch hundert Kilopascal lesen sich weniger natürlich als ein Bar, und die Gewohnheit hat sich als stärker erwiesen als die Empfehlung.

Ein Bar entspricht 100 000 Pascal, 100 Kilopascal, 1000 Millibar oder rund 14,5 Pfund je Quadratzoll.