Conversion de Atmosphères en Micropascals

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 Micropascal (µPa)

Le micropascal est une unité de pression valant un millionième de pascal. Son symbole est µPa. C’est l’une des plus petites unités de pression d’usage pratique, et elle doit sa place à un seul nombre : 20 micropascals, la pression de référence à laquelle tout niveau sonore dans l’air est rapporté.

Ce chiffre est le seuil d’audition — à peu près le son le plus faible qu’une oreille jeune et saine détecte à une fréquence d’environ 1 000 hertz. Lorsque les acousticiens définirent l’échelle des décibels pour le son aérien, il leur fallait une pression fixe de comparaison, et ils choisirent ce seuil. Zéro décibel signifie une pression acoustique de 20 micropascals ; toute valeur en décibels citée pour une route, une machine ou un concert est un rapport à ce nombre.

L’échelle qui en découle est raide. Vingt décibels valent dix fois la pression de référence, soit 200 micropascals. Soixante décibels, une conversation ordinaire, en valent mille fois, soit 20 millipascals. Cent vingt décibels, le seuil de la douleur, en valent un million de fois : 20 pascals. L’oreille couvre une plage de un million à un en pression, et le micropascal en occupe le bas.

L’acoustique sous-marine emploie la même unité mais une autre référence. Le son dans l’eau se rapporte à 1 micropascal et non à 20, car le seuil de l’audition humaine n’a aucun sens en mer. Cette différence pèse énormément : un niveau cité en décibels sous l’eau n’est pas comparable à un niveau dans l’air, et l’écart entre les deux conventions atteint environ 26 décibels avant toute autre correction. Les chiffres du sonar, les mesures du chant des baleines et les études du bruit du trafic maritime portent pour cette raison la mention re 1 µPa.

Hors acoustique, le micropascal apparaît dans la science du vide. Un bon vide poussé avoisine les 100 micropascals, et l’ultravide, le régime de la physique des surfaces et des accélérateurs de particules, va de quelques micropascals jusqu’aux nanopascals. Amener une enceinte à ce niveau demande des heures d’étuvage pour chasser des parois le gaz adsorbé.

L’unité paraît aussi dans la pression de rayonnement et dans les très petits écarts de pression que résolvent les appareils de laboratoire. Tout ce qui se mesure en micropascals est une mesure et non une force que quiconque ressentirait, et c’est précisément ce qui rend la convention des niveaux de référence si utile.

Un micropascal équivaut à 0,000001 pascal, à 0,001 millipascal, à 1 000 nanopascals ou à environ 0,000000000145 livre par pouce carré.