Umrechnung von Pfund pro Quadratzoll in Millipascal

Informationen über Pfund pro Quadratzoll (psi)

Das Pfund je Quadratzoll ist eine Druckeinheit von 6894,76 Pascal. Ihr Zeichen ist psi. Es ist die Kraft eines Pfunds verteilt auf einen Quadratzoll, und es ist die Arbeitsdruckeinheit der Vereinigten Staaten und sehr vieler weltweit verkaufter Geräte, weil so viel Hydraulik und Pneumatik nach amerikanischen Vorgaben entworfen wird.

Am vertrautesten erscheint es an Reifen. Ein Auto wird auf 30 bis 35 Pfund je Quadratzoll gefüllt, ein Fahrradreifen auf 80 und mehr, ein schwerer Lastwagen auf rund 100. Da Druck und Aufstandsfläche zusammen das Fahrzeug tragen, verändert eine kleine Abweichung der Zahl Fahrverhalten, Verbrauch und Reifenlebensdauer, und darum steht sie innen an der Tür jedes Wagens.

Druckführende Anlagen nutzen dieselbe Skala. Eine Werkstattdruckluftleitung läuft mit 90 bis 120 Pfund je Quadratzoll, Trinkwasser kommt mit 40 bis 80 an, Hydraulik arbeitet bei etwa 3000, und eine volle Tauchflasche hält 3000 und mehr. Der bequeme Zufall ist, dass der Luftdruck 14,7 Pfund je Quadratzoll beträgt, sodass ein Messwert von 30 absolut betrachtet ungefähr das Dreifache des Luftdrucks bedeutet.

Diese Unterscheidung steht im Zeichen selbst. Ingenieurinnen und Ingenieure schreiben psig für den Überdruck, gemessen über der Umgebungsluft, und psia für den Absolutdruck, gemessen vom Vakuum aus. Ein Reifen mit 32 psig liegt bei 46,7 psia, und beides in einer Rechnung über Gasmenge oder Behälterfestigkeit zu verwechseln erzeugt einen Fehler von einer Atmosphäre, der bei niedrigen Drücken den größten Teil der Antwort ausmacht.

Die Luftfahrt nutzt es für den Kabinendruckunterschied. Ein Verkehrsflugzeug hält im Reiseflug etwa acht bis neun Pfund je Quadratzoll Unterschied zwischen Kabine und Außenluft, und der Rumpf wird gegen diese wiederholte Belastung ausgelegt und auf Ermüdung geprüft. Diese Zahl bestimmt die wirksame Kabinenhöhe und damit, wie sich Reisende am Ende eines langen Fluges fühlen.

Die Umrechnung ins Metrische ist genau, aber wenig einprägsam, denn ein Pfund je Quadratzoll sind 6894,76 Pascal. Die beiden mitzunehmenden Faustregeln lauten, dass ein Bar etwa 14,5 Pfund je Quadratzoll ist und ein Pfund je Quadratzoll etwa sieben Kilopascal; beides genügt, um ein Manometer einzuschätzen, und keines genügt für eine Auslegungsrechnung.

Ein Pfund je Quadratzoll entspricht 6894,76 Pascal, etwa 0,0689 Bar, rund 6,89 Kilopascal oder etwa 0,068 Atmosphären.

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.