| Nanopascals (nPa) | Livres par pouce carré (psi) |
|---|---|
| 1 Nanopascal | 1.4503773773 × 10-13 psi |
| 2 Nanopascals | 2.9007547546 × 10-13 psi |
| 3 Nanopascals | 4.35113213191 × 10-13 psi |
| 4 Nanopascals | 5.80150950921 × 10-13 psi |
| 5 Nanopascals | 7.25188688651 × 10-13 psi |
| 10 Nanopascals | 1.4503773773 × 10-12 psi |
| 20 Nanopascals | 2.9007547546 × 10-12 psi |
| 25 Nanopascals | 3.62594344326 × 10-12 psi |
| 50 Nanopascals | 7.25188688651 × 10-12 psi |
| 100 Nanopascals | 1.4503773773 × 10-11 psi |
| Référence | Nanopascals (nPa) | Livres par pouce carré (psi) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 14.6959 psi |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 2.3206 psi |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 31.9083 psi |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 87.0226 psi |
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.
La livre par pouce carré est une unité de pression valant 6894,76 pascals. Son symbole est psi. C’est la force d’une livre répartie sur un pouce carré, et c’est l’unité de pression de travail des États-Unis et d’une grande partie du matériel vendu dans le monde, tant de machines hydrauliques et pneumatiques étant conçues selon des spécifications américaines.
Son apparition la plus familière est sur les pneus. Une voiture se gonfle entre 30 et 35 livres par pouce carré, un pneu de vélo à 80 ou plus, un poids lourd à une centaine. Comme la pression et l’empreinte au sol portent ensemble le véhicule, un petit écart sur le chiffre change la tenue de route, la consommation et la durée du pneu, et c’est pourquoi il est imprimé à l’intérieur de la portière de toute automobile.
Les circuits sous pression emploient la même échelle. Un réseau d’air d’atelier tourne à 90 ou 120 livres par pouce carré, l’eau d’un logement arrive à 40 ou 80, les machines hydrauliques travaillent vers 3000, et une bouteille de plongée pleine en tient 3000 ou davantage. La coïncidence commode est que la pression atmosphérique fait 14,7 livres par pouce carré : une lecture de 30 signifie donc à peu près trois fois l’atmosphère en valeur absolue.
Cette distinction absolue s’écrit dans le symbole. Les ingénieurs écrivent psig pour la pression relative, mesurée au-dessus de l’air ambiant, et psia pour l’absolue, mesurée depuis le vide. Un pneu à 32 psig se trouve à 46,7 psia, et confondre les deux dans un calcul de quantité de gaz ou de résistance d’un récipient produit une erreur d’une atmosphère, ce qui aux basses pressions constitue l’essentiel de la réponse.
L’aviation l’emploie pour la pressurisation. Un avion de ligne maintient un écart de pression d’environ huit à neuf livres par pouce carré entre la cabine et l’air extérieur en croisière, et le fuselage est conçu et éprouvé en fatigue contre cette charge répétée. Ce chiffre fixe l’altitude cabine effective et donc l’état des passagers au terme d’un long vol.
La conversion vers le métrique est exacte mais peu mémorable, une livre par pouce carré valant 6894,76 pascals. Les deux règles à emporter sont qu’un bar vaut environ 14,5 livres par pouce carré et qu’une livre par pouce carré vaut environ sept kilopascals ; toutes deux suffisent pour juger un manomètre et aucune ne suffit pour un calcul de conception.
Une livre par pouce carré équivaut à 6894,76 pascals, à environ 0,0689 bar, à environ 6,89 kilopascals ou à environ 0,068 atmosphère.