Conversione da Centipascal a Nanopascal

Informazioni sul Centipascal (cPa)

Il centipascal è un’unità di pressione pari a un centesimo di pascal. Il suo simbolo è cPa. È una combinazione metrica legittima che quasi nessuno scrive, e capire perché resti inutilizzata dice più su come la pressione venga davvero registrata di quanto potrebbe mai dire un elenco di applicazioni.

Il prefisso centi ha alle spalle un grande successo, il centimetro, e quel successo nacque dalla scala umana del metro. Un metro è troppo lungo per la larghezza di una mano e un millimetro troppo corto, sicché il centimetro colmò un vuoto reale. La pressione non ha un vuoto paragonabile. Il pascal è già tanto piccolo che dividerlo ancora dà numeri che nessuno strumento d’uso comune sa risolvere.

Un centipascal è il centesimo della pressione di un foglio di carta su un tavolo. È il divario di pressione lungo un millimetro d’aria, o all’incirca quanto esercita un granello di sabbia steso su un’unghia. Nulla nell’ingegneria, nella meteorologia o nella pratica edilizia ha bisogno di quella finezza: le prove di tenuta corrono a cinquanta pascal, la ventilazione a qualche centinaio e il tempo a decine di migliaia.

Dove pressioni minori di un pascal contano davvero — l’acustica e il lavoro sotto vuoto — l’uso salta dritto al millipascal e al micropascal, perché questi si inseriscono nella scala a passo mille che il resto del sistema di misura adopera. Una pressione sonora di 20 millipascal si scrive così e non come 2 centipascal, benché le due siano la stessa cosa, perché tutto ciò che le sta intorno sulla pagina è in unità a passo mille.

L’unità è nondimeno ben definita, ed è il sistema metrico che funziona come fu concepito. Ogni prefisso si combina con ogni unità senza eccezione, sicché un lettore che non abbia mai visto cPa riesce a decifrarlo a vista dal solo prefisso. Un sistema con vuoti richiederebbe una tavola; uno senza richiede solo la regola.

Comparse occasionali avvengono comunque. Vecchi manuali di strumenti talvolta lo usano, qualche norma nazionale lo cita di sfuggita, e pochi campi specialistici lo adottano localmente quando i loro numeri cadono per l’appunto fra uno e cento in quell’unità. Un convertitore deve saperlo trattare proprio per quei casi.

Un centipascal equivale a 0,01 pascal, a 10 millipascal, a 0,1 decipascal o a circa 0,00000145 libbre per pollice quadrato.

Informazioni sul Nanopascal (nPa)

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.