| Nanopascal (nPa) | Atmosfere (atm) |
|---|---|
| 1 Nanopascal | 9.86923266716 × 10-15 atm |
| 2 Nanopascal | 1.97384653343 × 10-14 atm |
| 3 Nanopascal | 2.96076980015 × 10-14 atm |
| 4 Nanopascal | 3.94769306686 × 10-14 atm |
| 5 Nanopascal | 4.93461633358 × 10-14 atm |
| 10 Nanopascal | 9.86923266716 × 10-14 atm |
| 20 Nanopascal | 1.97384653343 × 10-13 atm |
| 25 Nanopascal | 2.46730816679 × 10-13 atm |
| 50 Nanopascal | 4.93461633358 × 10-13 atm |
| 100 Nanopascal | 9.86923266716 × 10-13 atm |
| Riferimento | Nanopascal (nPa) | Atmosfere (atm) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 1 atm |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 0.157908 atm |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 2.17123 atm |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 5.92154 atm |
Il nanopascal è un’unità di pressione pari a un miliardesimo di pascal. Il suo simbolo è nPa. Segna l’estremo lontano della scala delle pressioni, la regione in cui l’idea di pressione come spinta su una superficie smette di servire e diventa un’affermazione su quanto poche siano le particelle presenti.
La dimora più netta dell’unità è il vuoto estremamente spinto. Il vuoto comune di laboratorio arriva ai millipascal; l’ultra alto vuoto, usato dalla fisica delle superfici e dai tubi di fascio degli acceleratori di particelle, arriva ai micropascal. Sotto si stende il vuoto estremamente spinto, in nanopascal e meno, e raggiungerlo richiede una camera a tenuta, ore di cottura a duecento gradi per cacciare il gas dal metallo stesso, e pompe che intrappolano le molecole invece di spingerle.
A quelle pressioni una camera non è vuota. Un nanopascal contiene ancora qualcosa come un quarto di milione di molecole per centimetro cubo, il che pare moltissimo finché non lo si confronta con i venticinque miliardi di miliardi che stanno nello stesso volume d’aria di una stanza. Ciò che conta non è il numero ma il libero cammino medio: una molecola viaggia ormai migliaia di chilometri prima di urtarne un’altra, sicché batte sulle pareti molto prima d’incontrare una vicina.
È proprio questo il punto. La scienza delle superfici richiede che un campione resti pulito per l’intera durata di un esperimento, e alle pressioni ordinarie una superficie appena fatta si ricopre di uno strato di gas adsorbito in circa un nanosecondo. A un nanopascal la stessa superficie resta pulita per giorni. Il vuoto non è lì per togliere aria ma per comprare tempo.
Lo spazio offre il confronto naturale. L’orbita terrestre bassa si aggira sul micropascal, ancora densa abbastanza perché l’atmosfera freni i satelliti e finisca per farli cadere. Lo spazio interplanetario si conta in nanopascal. Lo spazio interstellare sta assai più in basso, intorno al femtopascal, che nessuna pompa terrestre ha mai eguagliato: i migliori vuoti di laboratorio restano più densi dello spazio fra le stelle.
La pressione di radiazione cade in terreno simile. La luce solare su una superficie perfettamente assorbente, alla distanza della Terra, esercita circa 4,5 micropascal, e alla distanza dei pianeti esterni scende ai nanopascal. Le vele solari lavorano con questi numeri, ed è per questo che devono essere enormi e leggere per raccogliere una forza utilizzabile.
Un nanopascal equivale a 0,000000001 pascal, a 0,001 micropascal, a 1000 picopascal o a circa 0,000000000000145 libbre per pollice quadrato.
L’atmosfera è un’unità di pressione definita come esattamente 101 325 pascal. Il suo simbolo è atm. Non è una misura dell’aria in un luogo o in un istante particolari, ma un valore di riferimento fisso, scelto nel 1954 dalla Conferenza generale dei pesi e delle misure per collocarsi vicino alla pressione media al livello del mare alle latitudini temperate.
La sua utilità sta nel trasformare la pressione in un rapporto. Dire che un recipiente contiene gas a sei atmosfere dice subito che la pressione interna è sei volte quella esterna, ed è quel fatto a determinare se un recipiente scoppierà, quanto gas contiene e con quale rapidità si svuoterà. Nessun’altra unità di pressione porta quel significato nella cifra stessa.
La chimica costruì su di essa il proprio primo impianto. Le leggi dei gas si scrivevano con pressioni in atmosfere, la costante dei gas aveva un valore tagliato su litri e atmosfere, e le condizioni normali per tabulare i dati termodinamici si definivano a un’atmosfera. Nel 1982 l’Unione internazionale di chimica pura e applicata portò lo stato standard a esattamente un bar, sicché le tabelle moderne usano il bar e quelle antiche l’atmosfera, e quella differenza dell’1,3 per cento conta in un lavoro accurato.
L’immersione e la medicina iperbarica contano ancora in essa. La pressione sott’acqua si descrive in atmosfere assolute, e chi si immerge a trenta metri ne subisce circa quattro; l’ossigenoterapia iperbarica si somministra a due o tre atmosfere assolute in una camera stagna. Poiché il volume del gas e il suo assorbimento da parte del corpo variano entrambi con la pressione assoluta, l’unità svolge qui un vero lavoro fisiologico e non si limita a riferire una lettura.
L’atmosfera fissa inoltre le vecchie scale a mercurio. Un’atmosfera è per definizione esattamente 760 millimetri di mercurio, e questo lega il torr e il millimetro di mercurio al sistema metrico; è anche 29,92 pollici di mercurio, la regolazione che un pilota americano imposta come standard sull’altimetro.
Un’unità imparentata, l’atmosfera tecnica di un chilogrammo forza per centimetro quadrato, è vicina ma non uguale, a 98 066,5 pascal. Documenti dal Giappone, dalla Corea e dall’Europa orientale la usano talvolta, e scambiare l’una per l’altra introduce un errore di circa il tre per cento.
Un’atmosfera equivale a 101 325 pascal, a 1,01325 bar, a 760 millimetri di mercurio o a circa 14,696 libbre per pollice quadrato.