Conversión de Pascales a Gigapascales

Información sobre el Pascal (Pa)

El pascal es la unidad de presión del Sistema Internacional y se escribe Pa. Se define como un newton de fuerza repartido sobre un metro cuadrado, y lleva el nombre de Blaise Pascal, cuyos experimentos con barómetros en la década de 1640 establecieron que el aire pesa y que su presión disminuye con la altitud. La Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó el nombre en 1971.

Es una unidad notablemente pequeña. La presión atmosférica a nivel del mar son 101 325 pascales, de modo que la presión bajo la que todos vivimos es un número de seis cifras, y casi todo uso práctico de la unidad lleva por ello un prefijo. Esa incomodidad no es un defecto de diseño, sino consecuencia de la coherencia: el newton y el metro cuadrado se fijaron primero, y el pascal es lo que sale de dividir uno entre el otro.

La acústica es el campo donde los pascales desnudos resultan naturales. La presión de referencia de la escala de decibelios son veinte micropascales, tomados como el sonido más débil que un oído joven y sano puede detectar, y una conversación corriente ronda los 0,02 pascales de presión sonora. El umbral del dolor queda cerca de 63 pascales, así que todo el intervalo de la audición humana abarca unos seis órdenes de magnitud en esta unidad.

Los objetos cotidianos dan idea de la escala. Una hoja de papel de oficina apoyada plana presiona la mesa con unos 0,8 pascales. Una brisa suave ejerce unos pocos pascales sobre una pared, y la diferencia de presión que mueve la ventilación de un edificio suele estar entre diez y cincuenta. Todo lo que una persona percibe como fuerza está ya en los millares.

Las formas con prefijo hacen el trabajo real. La meteorología usa hectopascales, numéricamente idénticos a los antiguos milibares, de modo que una lectura de 1013 en un parte no exigió reaprender nada. La ingeniería usa kilopascales para presiones de neumáticos y de fluidos, y la ciencia de materiales usa megapascales y gigapascales para la resistencia y la rigidez, donde un megapascal es un newton por milímetro cuadrado.

El pascal aparece también dondequiera que se hable de una tensión mecánica y no de una presión, ya que ambas tienen las mismas dimensiones. El módulo de Young, el límite elástico y la tensión cortante se expresan todos en pascales o en sus múltiplos, y por eso una sola unidad abarca la presión de un neumático y la rigidez del acero.

Un pascal equivale a 1 newton por metro cuadrado, a 0,01 milibares, a unas 0,0000099 atmósferas o a unas 0,000145 libras por pulgada cuadrada.

Información sobre el Gigapascal (GPa)

El gigapascal es una unidad de presión igual a mil millones de pascales, escrito GPa. Son mil megapascales y diez mil bar. Es la unidad en que la ciencia de materiales expresa la rigidez y no la resistencia, y en la que se describen las presiones del interior de los planetas y de los laboratorios de alta presión.

El módulo elástico es su uso principal. El acero tiene un módulo de Young de unos 200 gigapascales, el cobre 117, el aluminio 70, el vidrio corriente 70, el hormigón en torno a 30, la madera en la dirección de la fibra de 10 a 15, y el caucho menos de una décima de uno. Esas cifras describen cuánto se estira un material bajo carga, no cuándo se rompe, y explican por qué una viga de acero de la misma resistencia que una de aluminio se deforma menos.

El diamante marca la cima de la escala ordinaria. Su módulo de unos 1200 gigapascales es el más alto de cualquier material natural, y por eso se emplea para hacer yunques en el trabajo a alta presión: nada más puede empujar tan fuerte sin deformarse antes. El diamante sintético se fabrica industrialmente a unos cinco gigapascales y alta temperatura, en prensas construidas expresamente para sostener esa presión.

El interior de la Tierra se describe en la misma unidad. La presión en la base de la corteza ronda un gigapascal, en el límite entre manto y núcleo unos 136, y en el centro del planeta unos 360. Las celdas de yunque de diamante de laboratorio alcanzan hoy y superan el valor central, lo que permite estudiar directamente el comportamiento del hierro y de los silicatos en condiciones planetarias en lugar de inferirlo.

Por contraste, el punto más profundo del océano ejerce solo unos 0,11 gigapascales. Esa comparación merece guardarse, porque muestra cuánto mayores son las presiones geológicas que cualquier cosa relacionada con el agua: el fondo de la fosa de las Marianas es una milésima de la presión del centro de la Tierra.

Por debajo del gigapascal, el megapascal describe la resistencia, y por encima queda poco salvo la física estelar y teórica. El terapascal aparece sobre todo en el módulo elástico de los nanotubos de carbono y en el interior de los planetas gigantes, así que el gigapascal es en la práctica el techo del intervalo en que trabajan laboratorios e ingenieros.

Un gigapascal equivale a 1 000 000 000 de pascales, a 1000 megapascales, a 10 000 bar o a unas 145 000 libras por pulgada cuadrada.