Conversione da Libbre per pollice quadrato a Millipascal

Informazioni sul Libbra per pollice quadrato (psi)

La libbra per pollice quadrato è un’unità di pressione pari a 6894,76 pascal. Il suo simbolo è psi. È la forza di una libbra distribuita su un pollice quadrato, ed è l’unità di pressione di lavoro degli Stati Uniti e di moltissime apparecchiature vendute in tutto il mondo, perché gran parte delle macchine oleodinamiche e pneumatiche è progettata secondo specifiche americane.

La sua comparsa più familiare è sugli pneumatici. Un’auto si gonfia fra 30 e 35 libbre per pollice quadrato, uno pneumatico da bicicletta a 80 o più, e un camion pesante attorno a 100. Poiché pressione e impronta a terra reggono insieme il veicolo, una piccola variazione della cifra cambia tenuta, consumo e durata dello pneumatico, ed è per questo che è stampata dentro la portiera di ogni automobile.

Gli impianti in pressione usano la stessa scala. Una linea d’aria d’officina corre a 90 o 120 libbre per pollice quadrato, l’acqua di casa arriva a 40 o 80, le macchine oleodinamiche lavorano attorno a 3000, e una bombola da immersione piena ne tiene 3000 o più. La comoda coincidenza è che la pressione atmosferica è di 14,7 libbre per pollice quadrato, sicché una lettura di 30 significa all’incirca tre volte l’atmosferica in termini assoluti.

Quella distinzione assoluta è scritta nel simbolo stesso. I tecnici scrivono psig per la pressione relativa, misurata sopra l’aria circostante, e psia per quella assoluta, misurata dal vuoto. Uno pneumatico a 32 psig sta a 46,7 psia, e confondere le due in un calcolo di quantità di gas o di resistenza di un recipiente produce un errore di un’atmosfera, che alle basse pressioni è quasi tutta la risposta.

L’aviazione la usa per il differenziale di cabina. Un aereo di linea mantiene in crociera una differenza di pressione di circa otto o nove libbre per pollice quadrato fra cabina e aria esterna, e la fusoliera è progettata e provata a fatica contro quel carico ripetuto. Quella cifra fissa la quota effettiva di cabina e quindi come si sentano i passeggeri al termine di un volo lungo.

La conversione al metrico è esatta ma poco memorabile, poiché una libbra per pollice quadrato è 6894,76 pascal. Le due regole da portarsi appresso sono che un bar è circa 14,5 libbre per pollice quadrato e che una libbra per pollice quadrato è circa sette chilopascal; entrambe bastano per valutare un manometro e nessuna basta per un calcolo di progetto.

Una libbra per pollice quadrato equivale a 6894,76 pascal, a circa 0,0689 bar, a circa 6,89 chilopascal o a circa 0,068 atmosfere.

Informazioni sul Millipascal (mPa)

Il millipascal è un’unità di pressione pari a un millesimo di pascal. Il suo simbolo è mPa. Il pascal è già un’unità piccolissima — è la pressione di un foglio di carta posato su un tavolo — sicché un suo millesimo è minore di quasi ogni pressione in cui una persona si imbatta. Sopravvive perché due campi lavorano davvero a quella scala: l’acustica e la viscosità.

Il suono è un’onda di pressione, e le pressioni in gioco sono minuscole. Una conversazione comune a un metro porta una pressione sonora di circa 20 millipascal. Un sussurro sta vicino a 2, e la soglia dell’udito, il suono più tenue che un orecchio giovane e sano rilevi, è 0,02 millipascal, ossia 20 micropascal. Un concerto rock a tutto volume raggiunge qualche pascal. L’intero intervallo utile dell’udito umano sta dunque fra il centesimo di millipascal e qualche migliaio di essi.

Ecco perché il suono si riporta in decibel e non in unità di pressione. Un intervallo che copre un fattore di un milione è scomodo in cifre lineari, e l’acustica ne prende quindi il logaritmo ancorandolo alla soglia dell’udito. Ma il decibel non è affatto un’unità di pressione: dietro ogni valore in decibel c’è una pressione in pascal o in millipascal, e la taratura degli strumenti si fa in quelle unità reali.

Il secondo impiego è più strano, perché non riguarda affatto una pressione. La viscosità dinamica si misura in pascal secondo, e quasi ogni liquido che conti cade nell’intervallo del millipascal secondo. L’acqua a temperatura ambiente è 1 mPa·s con esattezza più che sufficiente nella pratica. Ciò eguaglia un centipoise del vecchio sistema CGS, sicché il passaggio al SI lasciò ogni tabella di viscosità numericamente intatta, e per questo il millipascal secondo attecchì dove il millipascal da solo non lo fece.

Con quella scala in mano i numeri diventano leggibili. La benzina sta intorno a 0,6 mPa·s, l’olio d’oliva intorno a 80, il miele a diverse migliaia e il glicerolo verso 1400. Il plasma sanguigno si aggira su 1,3 e il sangue intero su quasi 4, e questa è una delle ragioni per cui il flusso del sangue è più arduo da modellare di quello dell’acqua.

Per la pressione in sé, fuori dall’acustica, il millipascal compare nei lavori sotto vuoto e nelle misure di laboratorio più delicate: le differenze di pressione che spingono un lento flusso di gas, o la pressione residua di una camera pompata a fondo. In quei contesti le unità vicine sono il micropascal sotto e il pascal sopra.

Un millipascal equivale a 0,001 pascal, a mille micropascal, a 0,00001 millibar o a circa 0,000000145 libbre per pollice quadrato.