Umrechnung von Terapascal in Pascal

Informationen über Terapascal (TPa)

Das Terapascal ist eine Druckeinheit von tausend Gigapascal, geschrieben TPa. Es sind zehn Millionen Bar. Nichts von dem, was Ingenieure bauen, arbeitet bei diesem Druck, und die Einheit gehört stattdessen zwei ganz verschiedenen Ecken der Wissenschaft an: der Steifigkeit der festesten bekannten Werkstoffe und dem Inneren großer Planeten.

Kohlenstoffnanostrukturen brachten sie auf die Landkarte. Eine einwandige Kohlenstoffnanoröhre hat einen Elastizitätsmodul nahe einem Terapascal, ein Graphenblatt ebenso, was sie im Verhältnis zu ihrem Gewicht zu den steifsten je gemessenen Werkstoffen macht. Der Diamant, lange der Maßstab, liegt bei 1,2 Terapascal. Diese drei Zahlen sind der Grund, warum die Einheit in der Werkstoffkunde überhaupt auftaucht.

Steifigkeit auf dieser Stufe ist nicht dasselbe wie Festigkeit. Eine Nanoröhre widersetzt sich der Dehnung außerordentlich, doch eine wirkliche Faser aus vielen von ihnen versagt bei weit geringerer Spannung, weil die Röhren aneinander vorbeigleiten. Einen Modul von einem Terapascal mit einer Bruchfestigkeit von einem Terapascal zu verwechseln gehört zu den häufigsten Fehlern in populären Darstellungen dieser Werkstoffe.

Planeteninnere erreichen echte Terapascaldrücke. Der Mittelpunkt des Jupiter wird auf drei bis vier Terapascal geschätzt, die Kerne größerer Gasriesen darüber hinaus. Unter solchen Bedingungen verhält sich Wasserstoff wie ein Metall, und genau das erzeugt das Magnetfeld des Planeten; die Einheit beschreibt also einen Zustand der Materie und keine Last auf einem Tragwerk.

Laboratorien erreichen sie inzwischen kurzzeitig. Lasergetriebene Stoßverdichtung und gepulste Magnetverfahren treiben Proben für Nanosekunden in den Terapascalbereich, lang genug, um festzuhalten, wie Dichte und Aufbau eines Werkstoffs reagieren. Diese Versuche sind der einzige unmittelbare Beleg über Materie unter den Bedingungen im Inneren von Riesenplaneten.

Zur Einordnung: Ein Terapascal ist das Zehnmillionenfache des Luftdrucks und etwa das Dreifache des Drucks im Erdmittelpunkt. Die Zahl hört auf, etwas zu sein, das ein Mensch spüren kann, und wird zur Beschreibung dessen, was Atome tun, wenn man sie so eng zusammendrückt, dass sich ihre Chemie ändert.

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

Informationen über Pascal (Pa)

Das Pascal ist die SI-Einheit des Drucks und wird Pa geschrieben. Es ist als ein Newton Kraft verteilt auf einen Quadratmeter festgelegt und trägt den Namen Blaise Pascals, dessen Barometerversuche in den 1640er Jahren zeigten, dass Luft Gewicht hat und dass ihr Druck mit der Höhe abnimmt. Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht übernahm den Namen 1971.

Es ist eine bemerkenswert kleine Einheit. Der Luftdruck auf Meereshöhe beträgt 101 325 Pascal, der Druck also, unter dem alle leben, ist eine sechsstellige Zahl, und nahezu jeder praktische Gebrauch der Einheit trägt deshalb einen Vorsatz. Diese Sperrigkeit ist kein Konstruktionsfehler, sondern eine Folge der Kohärenz: Newton und Quadratmeter wurden zuerst festgelegt, und das Pascal ist, was beim Teilen des einen durch den anderen herauskommt.

Die Akustik ist das Feld, in dem nackte Pascal natürlich wirken. Der Bezugsdruck der Dezibelskala beträgt zwanzig Mikropascal, angesetzt als der leiseste Schall, den ein junges gesundes Ohr wahrnehmen kann, und ein gewöhnliches Gespräch liegt bei etwa 0,02 Pascal Schalldruck. Die Schmerzschwelle liegt nahe 63 Pascal, sodass der gesamte Bereich des menschlichen Hörens in dieser Einheit rund sechs Zehnerpotenzen umfasst.

Alltägliche Gegenstände geben ein Gefühl für den Maßstab. Ein flach liegendes Blatt Büropapier drückt mit etwa 0,8 Pascal auf den Tisch. Eine leichte Brise übt einige Pascal auf eine Wand aus, und die Druckdifferenz, die die Lüftung eines Gebäudes antreibt, liegt üblicherweise zwischen zehn und fünfzig. Alles, was ein Mensch als Kraft spürt, geht bereits in die Tausende.

Die Vorsatzformen leisten die eigentliche Arbeit. Die Wetterkunde benutzt Hektopascal, zahlenmäßig gleich den älteren Millibar, sodass ein Messwert von 1013 in einem Bericht kein Umlernen verlangte. Die Technik benutzt Kilopascal für Reifen- und Fluiddrücke, und die Werkstoffkunde Megapascal und Gigapascal für Festigkeit und Steifigkeit, wobei ein Megapascal ein Newton je Quadratmillimeter ist.

Das Pascal erscheint zudem überall dort, wo eine Spannung und kein Druck gemeint ist, denn beide haben dieselben Dimensionen. Elastizitätsmodul, Streckgrenze und Schubspannung stehen sämtlich in Pascal oder dessen Vielfachen, und deshalb umspannt eine einzige Einheit den Druck in einem Reifen und die Steifigkeit von Stahl.

Ein Pascal entspricht 1 Newton je Quadratmeter, 0,01 Millibar, etwa 0,0000099 Atmosphären oder rund 0,000145 Pfund je Quadratzoll.