Conversione da Libbre per pollice quadrato a Pascal

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 Pascal (Pa)

Il pascal è l’unità di pressione del Sistema internazionale e si scrive Pa. È definito come un newton di forza distribuito su un metro quadrato, e porta il nome di Blaise Pascal, i cui esperimenti con i barometri negli anni quaranta del Seicento stabilirono che l’aria pesa e che la sua pressione cala con la quota. La Conferenza generale dei pesi e delle misure adottò il nome nel 1971.

È un’unità notevolmente piccola. La pressione atmosferica al livello del mare è di 101 325 pascal, sicché la pressione sotto cui tutti vivono è un numero di sei cifre, e quasi ogni uso pratico dell’unità porta perciò un prefisso. Quella scomodità non è un difetto di progetto ma una conseguenza della coerenza: il newton e il metro quadrato furono fissati prima, e il pascal è ciò che esce dividendo l’uno per l’altro.

L’acustica è il campo in cui i pascal nudi suonano naturali. La pressione di riferimento della scala dei decibel è di venti micropascal, presi come il suono più debole che un orecchio giovane e sano possa rilevare, e una conversazione ordinaria si aggira sui 0,02 pascal di pressione sonora. La soglia del dolore sta vicino ai 63 pascal, sicché l’intero campo dell’udito umano copre circa sei ordini di grandezza in questa unità.

Gli oggetti di tutti i giorni danno il senso della scala. Un foglio di carta da ufficio posato piatto preme sul tavolo con circa 0,8 pascal. Una brezza leggera esercita qualche pascal su una parete, e la differenza di pressione che muove la ventilazione di un edificio sta di norma fra dieci e cinquanta. Tutto ciò che una persona avverte come forza si conta già a migliaia.

Le forme con prefisso svolgono il lavoro vero. La meteorologia usa gli ettopascal, numericamente identici ai vecchi millibar, sicché una lettura di 1013 in un bollettino non richiese di reimparare nulla. L’ingegneria usa i chilopascal per le pressioni di pneumatici e fluidi, e la scienza dei materiali i megapascal e i gigapascal per resistenza e rigidezza, essendo un megapascal un newton per millimetro quadrato.

Il pascal compare inoltre ovunque si intenda una tensione anziché una pressione, poiché le due hanno le stesse dimensioni. Modulo di Young, carico di snervamento e sforzo di taglio si danno tutti in pascal o nei suoi multipli, ed è per questo che una sola unità abbraccia la pressione di uno pneumatico e la rigidezza dell’acciaio.

Un pascal equivale a 1 newton per metro quadrato, a 0,01 millibar, a circa 0,0000099 atmosfere o a circa 0,000145 libbre per pollice quadrato.