Conversione da 5 Terapascal a Bar

Informazioni sul Terapascal (TPa)

Il terapascal è un’unità di pressione pari a mille gigapascal, scritto TPa. Sono dieci milioni di bar. Nulla di ciò che gli ingegneri costruiscono lavora a questa pressione, e l’unità appartiene piuttosto a due angoli assai distinti della scienza: la rigidezza dei materiali più tenaci conosciuti e l’interno dei pianeti grandi.

Le nanostrutture di carbonio l’hanno messa sulla carta. Un nanotubo di carbonio a parete singola ha un modulo di Young vicino a un terapascal, e un foglio di grafene altrettanto, il che ne fa i materiali più rigidi mai misurati rispetto al loro peso. Il diamante, a lungo il riferimento, si colloca a 1,2 terapascal. Quelle tre cifre sono la ragione per cui l’unità compare del tutto nella scienza dei materiali.

La rigidezza a questo livello non è la stessa cosa della resistenza. Un nanotubo si oppone enormemente all’allungamento, ma una fibra reale fatta di molti di essi cede a una tensione assai più bassa, perché i tubi scivolano l’uno sull’altro. Confondere un modulo di un terapascal con una resistenza a rottura di un terapascal è uno degli errori più comuni nei racconti divulgativi su questi materiali.

L’interno dei pianeti raggiunge pressioni di terapascal autentiche. Il centro di Giove è stimato a tre o quattro terapascal, e i nuclei di giganti gassosi più grandi oltre. In tali condizioni l’idrogeno si comporta come un metallo, ed è ciò che genera il campo magnetico del pianeta, sicché l’unità descrive uno stato della materia e non un carico su una struttura.

I laboratori vi arrivano ormai per brevi istanti. La compressione d’urto guidata da laser e le tecniche magnetiche impulsive spingono i campioni nella gamma del terapascal per nanosecondi, abbastanza a lungo da registrare come rispondano densità e struttura di un materiale. Quegli esperimenti sono l’unica prova diretta disponibile sulla materia nelle condizioni dell’interno dei pianeti giganti.

Per dare la scala, un terapascal è dieci milioni di volte la pressione atmosferica e circa tre volte la pressione al centro della Terra. Il numero smette di essere qualcosa che una persona possa sentire e diventa la descrizione di ciò che fanno gli atomi quando li si stringe abbastanza da cambiarne la chimica.

Un terapascal equivale a 1 000 000 000 000 di pascal, a 1000 gigapascal, a 10 000 000 di bar o a circa 145 milioni di 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.