Conversion de Kilopascals en Térapascals

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 Térapascal (TPa)

Le térapascal est une unité de pression valant mille gigapascals, noté TPa. C’est dix millions de bars. Rien de ce que bâtissent les ingénieurs ne travaille à cette pression, et l’unité appartient plutôt à deux coins bien distincts de la science : la rigidité des matériaux les plus résistants connus et l’intérieur des grandes planètes.

Les nanostructures de carbone l’ont mise sur la carte. Un nanotube de carbone monoparoi a un module de Young voisin d’un térapascal, et une feuille de graphène autant, ce qui en fait les matériaux les plus rigides jamais mesurés rapportés à leur poids. Le diamant, longtemps la référence, se place à 1,2 térapascal. Ces trois nombres expliquent que l’unité paraisse tout court en science des matériaux.

La rigidité à ce niveau n’est pas la résistance. Un nanotube s’oppose énormément à l’allongement, mais une fibre réelle faite de beaucoup d’entre eux rompt à une contrainte bien plus basse, parce que les tubes glissent les uns sur les autres. Confondre un module d’un térapascal avec une résistance à la rupture d’un térapascal est l’une des erreurs les plus fréquentes dans les récits de vulgarisation sur ces matériaux.

L’intérieur des planètes atteint de vraies pressions de térapascal. Le centre de Jupiter est estimé à trois ou quatre térapascals, et le cœur de géantes gazeuses plus grosses au-delà. Dans de telles conditions l’hydrogène se comporte comme un métal, et c’est ce qui engendre le champ magnétique de la planète : l’unité décrit donc un état de la matière et non une charge sur une structure.

Les laboratoires y parviennent désormais brièvement. La compression par choc entraînée par laser et les techniques magnétiques pulsées portent des échantillons dans la gamme du térapascal pendant quelques nanosecondes, assez longtemps pour enregistrer comment la masse volumique et la structure d’un matériau réagissent. Ces expériences sont la seule preuve directe dont on dispose sur la matière dans les conditions du cœur des planètes géantes.

Pour l’ordre de grandeur, un térapascal vaut dix millions de fois la pression atmosphérique et environ trois fois la pression au centre de la Terre. Le nombre cesse d’être quelque chose qu’une personne puisse sentir et devient la description de ce que font les atomes quand on les serre assez pour changer leur chimie.

Un térapascal équivaut à 1 000 000 000 000 de pascals, à 1000 gigapascals, à 10 000 000 de bars ou à environ 145 millions de livres par pouce carré.