Conversion de Gigapascals en Kilopascals

Informations sur le Gigapascal (GPa)

Le gigapascal est une unité de pression valant un milliard de pascals, noté GPa. C’est mille mégapascals et dix mille bars. C’est l’unité dans laquelle la science des matériaux exprime la rigidité et non la résistance, et dans laquelle se décrivent les pressions à l’intérieur des planètes et dans les laboratoires de haute pression.

Le module d’élasticité en est l’usage principal. L’acier a un module de Young d’environ 200 gigapascals, le cuivre 117, l’aluminium 70, le verre ordinaire 70, le béton autour de 30, le bois dans le fil de 10 à 15, et le caoutchouc moins d’un dixième de un. Ces chiffres décrivent de combien un matériau s’allonge sous charge, non le moment où il rompt, et ils expliquent pourquoi une poutre d’acier de même résistance qu’une poutre d’aluminium fléchit moins.

Le diamant marque le sommet de l’échelle ordinaire. Son module d’environ 1200 gigapascals est le plus élevé de tout matériau naturel, et c’est pourquoi on en fait des enclumes pour le travail à haute pression : rien d’autre ne peut pousser aussi fort sans se déformer d’abord. Le diamant de synthèse se fabrique industriellement vers cinq gigapascals et à haute température, dans des presses construites exprès pour tenir cette pression.

L’intérieur de la Terre se décrit dans la même unité. La pression à la base de la croûte avoisine un gigapascal, à la limite entre manteau et noyau environ 136, et au centre de la planète quelque 360. Les cellules à enclumes de diamant atteignent et dépassent aujourd’hui la valeur centrale, ce qui permet d’étudier directement le comportement du fer et des silicates dans les conditions planétaires plutôt que de l’inférer.

Par contraste, le point le plus profond de l’océan n’exerce qu’environ 0,11 gigapascal. Cette comparaison mérite d’être gardée, car elle montre combien les pressions géologiques dépassent tout ce qui touche à l’eau : le fond de la fosse des Mariannes vaut un millième de la pression au centre de la Terre.

Sous le gigapascal, le mégapascal décrit la résistance ; au-dessus, il ne reste guère que la physique stellaire et théorique. Le térapascal paraît surtout dans le module d’élasticité des nanotubes de carbone et à l’intérieur des planètes géantes : le gigapascal est donc en pratique le plafond de la plage où travaillent laboratoires et ingénieurs.

Un gigapascal équivaut à 1 000 000 000 de pascals, à 1000 mégapascals, à 10 000 bars ou à environ 145 000 livres par pouce carré.

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.