Conversione da Chilopascal a Gigapascal

Informazioni sul Chilopascal (kPa)

Il chilopascal è un’unità di pressione pari a mille pascal. Il suo simbolo è kPa. È un centesimo di bar e dieci ettopascal, ed è l’unità coerente del Sistema internazionale che l’ingegneria avrebbe dovuto adottare quando il pascal si rivelò troppo piccolo per scriversi comodamente. La pressione atmosferica normale è di 101,325 chilopascal.

Gli pneumatici sono dove la maggior parte delle persone lo incontra. Canada, Australia, Nuova Zelanda e buona parte dell’Asia indicano le pressioni raccomandate in chilopascal, sicché la targhetta sulla portiera di un’auto riporta 220 o 240 anziché 32 o 35 libbre per pollice quadrato. Le due scale convivono su quasi ogni manometro moderno, e la conversione si aggira sui sette chilopascal per libbra e pollice quadrato.

L’ingegneria civile lo usa per i carichi sul terreno e sulla struttura. La capacità portante di un suolo si dà in chilopascal, un’argilla compatta consentendone forse 150 e una molle assai meno, e il carico del vento su una facciata si calcola nella stessa unità. Poiché un chilopascal è anche un chilonewton per metro quadrato, i calcoli strutturali passano fra forza e pressione senza fattore di conversione.

La medicina lo usa in un punto importante. I gas del sangue arterioso si refertano in chilopascal in Gran Bretagna, in Irlanda e in buona parte dell’Europa, dove una pressione parziale di ossigeno sana va da undici a tredici, mentre gli Stati Uniti refertano la stessa misura in millimetri di mercurio come ottanta o cento. I due numeri descrivono sangue identico, e chi legge un referto straniero deve sapere quale convenzione segue.

Il lavoro sotto vuoto conta all’ingiù con esso. Un vuoto grossolano è di qualche chilopascal assoluto, un aspirapolvere domestico tira forse venti chilopascal sotto la pressione atmosferica, e la liofilizzazione opera ben al di sotto di uno. Esprimere il vuoto come pressione assoluta in chilopascal evita l’ambiguità di descriverlo come pressione relativa negativa.

La sua scomodità è solo stilistica. Cento chilopascal sono esattamente un bar e si leggono meno elegantemente, ragione per cui il bar ha tenuto in Europa malgrado decenni di preferenza ufficiale per il pascal. Dove il chilopascal ha vinto, come sulle targhette degli pneumatici canadesi e australiane, lo ha fatto perché la cifra si stampa e non si pronuncia.

Un chilopascal equivale a 1000 pascal, a 0,01 bar, a 10 ettopascal o a circa 0,145 libbre per pollice quadrato.

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.