Conversione da Chilopascal a Megalibbre per pollice quadrato

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 Megalibbra per pollice quadrato (Mpsi)

La megalibbra per pollice quadrato è un’unità di pressione pari a un milione di libbre per pollice quadrato, ossia 6,895 gigapascal. Il suo simbolo è Mpsi. Nulla lavora a questa pressione; l’unità esiste unicamente per esprimere il modulo elastico, la grandezza che descrive quanto sia rigido un materiale e non quanto sia resistente.

Due cifre in essa sono mandate a memoria da ogni ingegnere meccanico americano. L’acciaio ha un modulo di Young di 29 milioni di libbre per pollice quadrato e l’alluminio di 10 milioni, e quel rapporto di circa tre a uno governa il comportamento di entrambi in qualsiasi struttura. Un pezzo d’acciaio e uno d’alluminio di forma identica e di identica resistenza non si deformeranno allo stesso modo, e la differenza è esattamente quel fattore.

Gli altri metalli comuni si dispongono attorno. Il titanio si colloca su circa 16,5 milioni di libbre per pollice quadrato, il rame su 17, il magnesio su 6,5, e la ghisa fra 12 e 20 secondo la qualità. Poiché il modulo cambia a stento con il trattamento termico o con la lega all’interno di una famiglia metallica, queste cifre sono assai più stabili di quelle di resistenza e ci si può fidare di esse fra qualità diverse.

È nei compositi che l’unità svolge il lavoro più interessante. La fibra di carbonio standard raggiunge circa 33 milioni di libbre per pollice quadrato lungo la fibra, le qualità ad alto modulo da 55 a 85, e la fibra di vetro solo circa 10, come l’alluminio. Poiché un laminato composito ha un modulo diverso in ogni direzione, chi progetta lavora con un insieme di valori e non con uno solo, e l’unità compare più volte su una stessa scheda tecnica.

Il suo equivalente metrico è il gigapascal, e la conversione è 6,895 gigapascal per megalibbra e pollice quadrato. L’acciaio a 29 milioni di libbre per pollice quadrato è 200 gigapascal, e l’alluminio a 10 milioni è 69, che sono anche le due cifre di rigidezza più citate nell’ingegneria metrica. Le due tradizioni descrivono esattamente gli stessi materiali.

Distinguere il modulo dalla resistenza conta qui più che altrove. Un acciaio con modulo di 29 milioni di libbre per pollice quadrato può snervare a 50 mila, una differenza di quasi seicento volte, e le due proprietà sono indipendenti: un trattamento termico può raddoppiare la resistenza di un acciaio lasciandone intatta la rigidezza.

Una megalibbra per pollice quadrato equivale a 1 000 000 di libbre per pollice quadrato, a circa 6,895 gigapascal, a circa 68 950 bar o a 1000 chilolibbre per pollice quadrato.