Conversion de 2 Atmosphères en Nanopascals

Informations sur le Atmosphère (atm)

L’atmosphère est une unité de pression définie comme valant exactement 101 325 pascals. Son symbole est atm. Ce n’est pas une mesure de l’air en un lieu ni à un instant particuliers, mais une valeur de référence fixe, choisie en 1954 par la Conférence générale des poids et mesures pour se tenir près de la pression moyenne au niveau de la mer aux latitudes tempérées.

Son utilité est de transformer une pression en un rapport. Dire qu’un récipient contient du gaz à six atmosphères dit aussitôt que la pression intérieure vaut six fois celle du dehors, et c’est ce fait qui détermine si un récipient éclatera, combien de gaz il contient et à quelle vitesse il se videra. Aucune autre unité de pression ne porte ce sens dans le chiffre lui-même.

La chimie a bâti son premier cadre sur elle. Les lois des gaz s’écrivaient avec des pressions en atmosphères, la constante des gaz avait une valeur taillée pour les litres et les atmosphères, et les conditions normales de tabulation des données thermodynamiques se définissaient à une atmosphère. En 1982 l’Union internationale de chimie pure et appliquée a fixé l’état standard à exactement un bar : les tables modernes emploient donc le bar et les anciennes l’atmosphère, et cet écart de 1,3 pour cent compte dans un travail soigné.

La plongée et la médecine hyperbare comptent encore avec elle. La pression sous l’eau se décrit en atmosphères absolues, un plongeur à trente mètres en subissant environ quatre, et l’oxygénothérapie hyperbare se délivre à deux ou trois atmosphères absolues dans un caisson étanche. Comme le volume d’un gaz et son absorption par le corps varient tous deux avec la pression absolue, l’unité accomplit un vrai travail physiologique et ne se borne pas à rapporter une lecture.

L’atmosphère fixe en outre les anciennes échelles au mercure. Une atmosphère vaut exactement 760 millimètres de mercure par définition, ce qui rattache le torr et le millimètre de mercure au système métrique ; elle vaut aussi 29,92 pouces de mercure, le calage qu’un pilote américain affiche comme standard sur son altimètre.

Une unité apparentée, l’atmosphère technique d’un kilogramme-force par centimètre carré, est voisine sans être égale, à 98 066,5 pascals. Des documents du Japon, de Corée et d’Europe orientale l’emploient parfois, et prendre l’une pour l’autre introduit une erreur d’environ trois pour cent.

Une atmosphère équivaut à 101 325 pascals, à 1,01325 bar, à 760 millimètres de mercure ou à environ 14,696 livres par pouce carré.

Informations sur le Nanopascal (nPa)

Le nanopascal est une unité de pression valant un milliardième de pascal. Son symbole est nPa. Il marque l’extrémité lointaine de l’échelle des pressions, la région où l’idée de pression comme poussée sur une surface cesse de servir et devient une affirmation sur le petit nombre de particules présentes.

Le domicile le plus net de l’unité est le vide extrême. Le vide ordinaire de laboratoire atteint les millipascals ; l’ultravide, employé par la physique des surfaces et par les tubes de faisceau des accélérateurs de particules, atteint les micropascals. En dessous s’étend le vide extrême, en nanopascals et moins, et y parvenir exige une enceinte étanche, des heures d’étuvage à deux cents degrés pour chasser le gaz du métal lui-même, et des pompes qui piègent les molécules au lieu de les pousser.

À ces pressions une enceinte n’est pas vide. Un nanopascal contient encore environ un quart de million de molécules par centimètre cube, ce qui paraît énorme jusqu’à ce qu’on le compare aux vingt-cinq milliards de milliards contenues dans le même volume d’air d’une pièce. Ce qui compte n’est pas le nombre mais le libre parcours moyen : une molécule voyage désormais des milliers de kilomètres avant d’en heurter une autre, si bien qu’elle frappe les parois bien avant de rencontrer une voisine.

C’est précisément là le but. La science des surfaces exige qu’un échantillon reste propre pendant toute la durée d’une expérience, et aux pressions ordinaires une surface fraîche se couvre d’une couche de gaz adsorbé en une nanoseconde environ. À un nanopascal, la même surface reste propre pendant des jours. Le vide n’est pas là pour ôter de l’air mais pour acheter du temps.

L’espace fournit la comparaison naturelle. L’orbite terrestre basse avoisine le micropascal, encore assez dense pour que l’atmosphère freine les satellites et finisse par les faire retomber. L’espace interplanétaire se compte en nanopascals. L’espace interstellaire est bien plus bas encore, autour du femtopascal, qu’aucune pompe terrestre n’a jamais égalé : les meilleurs vides de laboratoire restent plus denses que l’espace entre les étoiles.

La pression de rayonnement tombe dans un domaine voisin. La lumière du Soleil sur une surface parfaitement absorbante, à la distance de la Terre, exerce environ 4,5 micropascals, et à la distance des planètes extérieures elle descend aux nanopascals. Les voiles solaires travaillent avec ces chiffres, et c’est pourquoi elles doivent être immenses et légères pour rassembler une force utilisable.

Un nanopascal équivaut à 0,000000001 pascal, à 0,001 micropascal, à 1 000 picopascals ou à environ 0,000000000000145 livre par pouce carré.