Conversione da 5 Gigapascal a Bar

Informazioni sul Gigapascal (GPa)

Il gigapascal è un’unità di pressione pari a un miliardo di pascal, scritto GPa. Sono mille megapascal e diecimila bar. È l’unità in cui la scienza dei materiali indica la rigidezza anziché la resistenza, e in cui si descrivono le pressioni all’interno dei pianeti e nei laboratori ad alta pressione.

Il modulo elastico ne è l’uso principale. L’acciaio ha un modulo di Young di circa 200 gigapascal, il rame 117, l’alluminio 70, il vetro comune 70, il calcestruzzo attorno a 30, il legno lungo la fibra da 10 a 15, e la gomma meno di un decimo di uno. Quelle cifre descrivono quanto un materiale si allunga sotto carico, non quando si rompe, e spiegano perché una trave d’acciaio della stessa resistenza di una d’alluminio si infletta comunque meno.

Il diamante segna la cima della scala ordinaria. Il suo modulo di circa 1200 gigapascal è il più alto di ogni materiale naturale, ed è per questo che se ne fanno incudini per il lavoro ad alta pressione: nient’altro riesce a spingere così forte senza deformarsi per primo. Il diamante sintetico si produce industrialmente a circa cinque gigapascal e ad alta temperatura, in presse costruite apposta per reggere quella pressione.

L’interno della Terra si descrive nella stessa unità. La pressione alla base della crosta si aggira su un gigapascal, al confine fra mantello e nucleo su circa 136, e al centro del pianeta su circa 360. Le celle a incudine di diamante di laboratorio raggiungono oggi e superano il valore centrale, il che permette di studiare direttamente il comportamento del ferro e dei silicati in condizioni planetarie anziché dedurlo.

Per contrasto, il punto più profondo dell’oceano esercita solo circa 0,11 gigapascal. Quel paragone merita di essere serbato, perché mostra quanto le pressioni geologiche superino tutto ciò che riguarda l’acqua: il fondo della Fossa delle Marianne è un millesimo della pressione al centro della Terra.

Sotto il gigapascal il megapascal descrive la resistenza, e sopra resta poco oltre alla fisica stellare e teorica. Il terapascal compare soprattutto nel modulo elastico dei nanotubi di carbonio e all’interno dei pianeti giganti, sicché il gigapascal è di fatto il soffitto dell’intervallo in cui lavorano laboratori e ingegneri.

Un gigapascal equivale a 1 000 000 000 di pascal, a 1000 megapascal, a 10 000 bar o a circa 145 000 libbre per pollice quadrato.

Informazioni sul Bar (bar)

Il bar è un’unità di pressione pari a esattamente 100 000 pascal, ossia 100 chilopascal. Il suo simbolo è bar. Non fa parte del Sistema internazionale di unità, ma è tollerato accanto ad esso e si usa in tutta l’ingegneria europea, perché si trova quasi esattamente sulla pressione atmosferica normale: un’atmosfera è 1,01325 bar.

Quella coincidenza è tutta la ragione del suo successo. Una pressione data in bar si legge come un numero quasi esatto di atmosfere, sicché sei bar in una condotta d’aria compressa significano circa sei volte la pressione esterna, fatto che un tecnico può usare senza calcoli. Il nome viene dalla parola greca per peso, e l’unità fu proposta dal meteorologo norvegese Vilhelm Bjerknes attorno al 1909.

L’immersione lo usa perché il mare si presta. Ogni dieci metri d’acqua di mare aggiungono quasi esattamente un bar, sicché chi si immerge a venti metri sta sotto tre bar di pressione assoluta, contando l’atmosfera sovrastante. Tabelle di decompressione, consumo di gas e pressioni delle bombole discendono tutti da quell’unica relazione, e l’intera pratica subacquea si insegna più facilmente in bar che in qualsiasi altra unità.

Le macchine di ogni giorno lavorano a pochi bar. Gli pneumatici si gonfiano fra due e due e mezzo, l’aria compressa d’officina corre a sei o otto, l’acqua di rete arriva a tre o sei, e una macchina da espresso estrae a nove, cifra tanto consolidata da comparire sul frontale dell’apparecchio. Gli orologi portano gradi di impermeabilità in bar, dove dieci bar corrispondono nominalmente a cento metri di profondità.

La distinzione fra pressione relativa e assoluta conta qui più che altrove. Un manometro per pneumatici che segni 2,2 bar indica 2,2 bar sopra l’aria circostante, sicché la pressione assoluta all’interno è 3,2. La pratica industriale scrive barg per la relativa e bara per l’assoluta, e mescolarle è una fonte frequente di errore nelle specifiche e nei calcoli di sicurezza.

Gli enti di normazione sconsigliano il bar da decenni a favore del pascal, senza grande effetto. Il chilopascal è l’alternativa coerente e si usa in Canada, in Australia e in parte dell’Asia, ma cento chilopascal si leggono meno naturalmente di un bar, e l’abitudine si è rivelata più forte della raccomandazione.

Un bar equivale a 100 000 pascal, a 100 chilopascal, a 1000 millibar o a circa 14,5 libbre per pollice quadrato.