Conversion de 4 Kilopascals en Nanopascals

Informations sur le Kilopascal (kPa)

Le kilopascal est une unité de pression valant mille pascals. Son symbole est kPa. C’est un centième de bar et dix hectopascals, et c’est l’unité cohérente du Système international que l’ingénierie devait adopter quand le pascal s’est révélé trop petit pour s’écrire commodément. La pression atmosphérique normale vaut 101,325 kilopascals.

Les pneus sont là où la plupart des gens le rencontrent. Le Canada, l’Australie, la Nouvelle-Zélande et une bonne part de l’Asie donnent les pressions recommandées en kilopascals : l’étiquette de portière d’une voiture affiche donc 220 ou 240 plutôt que 32 ou 35 livres par pouce carré. Les deux échelles cohabitent sur presque tous les manomètres modernes, et la conversion tourne autour de sept kilopascals par livre et pouce carré.

Le génie civil l’emploie pour les charges sur le sol et sur la structure. La portance d’un sol se donne en kilopascals, une argile ferme en permettant peut-être 150 et une molle bien moins, et la charge de vent sur une façade se calcule dans la même unité. Comme un kilopascal est aussi un kilonewton par mètre carré, les calculs de structure passent de la force à la pression sans facteur de conversion.

La médecine l’emploie en un endroit important. Les gaz du sang artériel se rapportent en kilopascals en Grande-Bretagne, en Irlande et dans une bonne part de l’Europe, où une pression partielle d’oxygène saine va de onze à treize, tandis que les États-Unis rapportent la même mesure en millimètres de mercure, de quatre-vingts à cent. Les deux nombres décrivent un sang identique, et qui lit un relevé étranger doit savoir quelle convention il suit.

Le travail sous vide compte vers le bas avec lui. Un vide grossier fait quelques kilopascals absolus, un aspirateur domestique tire peut-être vingt kilopascals sous l’atmosphère, et la lyophilisation opère bien en dessous d’un. Exprimer le vide comme une pression absolue en kilopascals évite l’ambiguïté d’en parler comme d’une pression relative négative.

Sa gêne n’est que de style. Cent kilopascals valent exactement un bar et se lisent moins joliment, raison pour laquelle le bar a tenu en Europe malgré des décennies de préférence officielle pour le pascal. Là où le kilopascal l’a emporté, comme sur les étiquettes de pneus canadiennes et australiennes, c’est parce que le chiffre s’imprime et ne se prononce pas.

Un kilopascal équivaut à 1000 pascals, à 0,01 bar, à 10 hectopascals ou à environ 0,145 livre 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.