Conversione da Micropascal a Megapascal

Informazioni sul Micropascal (µPa)

Il micropascal è un’unità di pressione pari a un milionesimo di pascal. Il suo simbolo è µPa. È fra le più piccole unità di pressione d’uso pratico, e deve il suo posto a un solo numero: 20 micropascal, la pressione di riferimento rispetto alla quale si misura ogni livello sonoro in aria.

Quella cifra è la soglia dell’udito — all’incirca il suono più tenue che un orecchio giovane e sano rilevi a una frequenza di circa 1000 hertz. Quando gli acustici definirono la scala dei decibel per il suono aereo occorreva loro una pressione fissa di confronto, e scelsero quella soglia. Zero decibel significa una pressione sonora di 20 micropascal; ogni valore in decibel citato per una strada, una macchina o un concerto è un rapporto rispetto a quel numero.

La scala che ne segue è ripida. Venti decibel sono dieci volte la pressione di riferimento, cioè 200 micropascal. Sessanta decibel, una conversazione comune, ne sono mille volte, cioè 20 millipascal. Centoventi decibel, la soglia del dolore, ne sono un milione di volte: 20 pascal. L’orecchio copre in pressione un intervallo di un milione a uno, e il micropascal ne occupa il fondo.

L’acustica subacquea usa la stessa unità ma un altro riferimento. Il suono in acqua si riferisce a 1 micropascal e non a 20, perché la soglia dell’udito umano non ha senso in mare. Quella differenza pesa moltissimo: un livello citato in decibel sott’acqua non è confrontabile con uno in aria, e la distanza fra le due convenzioni è di circa 26 decibel prima di ogni altra correzione. I valori del sonar, le misure del canto delle balene e gli studi sul rumore del traffico navale portano per questo la dicitura re 1 µPa.

Fuori dall’acustica il micropascal compare nella scienza del vuoto. Un buon alto vuoto sta sui 100 micropascal, e l’ultra alto vuoto, il regime della fisica delle superfici e degli acceleratori di particelle, va da pochi micropascal giù fino ai nanopascal. Portare una camera a quel livello richiede ore di cottura per staccare dalle pareti il gas adsorbito.

L’unità affiora anche nella pressione di radiazione e nelle differenze di pressione piccolissime che gli strumenti di laboratorio risolvono. Ciò che si misura in micropascal è una misura e non una forza che qualcuno avverta, ed è proprio questo a rendere tanto utile la convenzione dei livelli di riferimento.

Un micropascal equivale a 0,000001 pascal, a 0,001 millipascal, a 1000 nanopascal o a circa 0,000000000145 libbre per pollice quadrato.

Informazioni sul Megapascal (MPa)

Il megapascal è un’unità di pressione pari a un milione di pascal, scritto MPa. Sono dieci bar, ed è esattamente un newton per millimetro quadrato. Quest’ultima identità è la ragione del predominio dell’unità in ingegneria: una tensione calcolata da una forza in newton e da un’area in millimetri quadrati esce in megapascal senza alcuna conversione.

La resistenza dei materiali si esprime in esso quasi senza eccezioni. Un acciaio da costruzione comune snerva a 355 megapascal, gli acciai legati ad alta resistenza oltre mille, le leghe di alluminio fra 200 e 500, e il calcestruzzo strutturale da 25 a 50 in compressione. Poiché sono proprio quelle cifre che un progettista confronta con una tensione calcolata, il megapascal è l’unità in cui si prescrive gran parte del mondo costruito.

I disegni strutturali scrivono spesso N/mm², e le due cose sono la stessa. Alcune norme nazionali preferiscono una forma e altre l’altra, ma una lamiera marcata 355 N/mm² e una marcata 355 MPa portano acciaio identico. Sapere che si tratta di una sola unità fa sparire ciò che sembra una discordanza fra disegni di paesi diversi.

Anche l’oleodinamica lavora a queste pressioni. Le macchine da cantiere funzionano a venti o trentacinque megapascal, le presse industriali più in alto, e il taglio a getto d’acqua raggiunge quattrocento, pressione alla quale un filo d’acqua di una frazione di millimetro taglia l’acciaio. Recipienti in pressione, condotte e stoccaggio di idrogeno si progettano e si collaudano tutti rispetto a cifre di questo intervallo.

Sopra il megapascal, il gigapascal subentra per la rigidezza anziché per la resistenza. Il modulo di Young dell’acciaio è circa 200 gigapascal, quello dell’alluminio 70 e quello del calcestruzzo 30, e quelle cifre descrivono quanto un materiale si deforma, non quando si rompe. Tenere la resistenza in megapascal e la rigidezza in gigapascal è una convenzione che rende le due facili da distinguere a colpo d’occhio.

Per convertire, un megapascal è dieci bar, 145 libbre per pollice quadrato e poco meno di dieci atmosfere. Quest’ultimo paragone merita di essere tenuto: una pressione di un megapascal è circa dieci volte quella che l’aria esterna esercita, il che colloca anche pressioni industriali modeste in una prospettiva umana utile.

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