| 基準 | メガパスカル (MPa) | バール (bar) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 0.101325 MPa | 1.01325 bar |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.016 MPa | 0.16 bar |
| A car tyre | 0.22 MPa | 2.2 bar |
| A racing bicycle tyre | 0.6 MPa | 6 bar |
メガパスカル は、100 万 パスカル にあたる圧力の単位で、MPa と書きます。10 バール であり、ちょうど 1 平方 ミリメートル あたり 1 ニュートン です。この最後の同一性こそ、この単位が工学を支配している理由です。ニュートン の力と 平方 ミリメートル の面積から計算した応力は、換算をいっさいせずに メガパスカル で出てくるのです。
材料の強さは、ほぼ例外なくこの単位で示されます。よく使う構造用鋼は 355 メガパスカル で降伏し、高張力の合金鋼は 1000 を超え、アルミニウム 合金は 200 から 500、構造用の コンクリート は圧縮で 25 から 50 です。設計する人が計算した応力と突き合わせるのはまさにこれらの数値ですから、メガパスカル は、造られた世界の大半が指定される単位なのです。
構造の図面はしばしば N/mm² と書きますが、二つは同じものです。国ごとの基準にはどちらの形を好むかの違いがありますが、355 N/mm² と記された鋼板と 355 MPa と記された鋼板は、同じ鋼です。これが同じ単位だと知っていれば、国の違う図面のあいだの食い違いに見えるものが消えます。
油圧もこの圧力の帯で働きます。建設機械は 20 から 35 メガパスカル で動き、産業用の プレス はさらに高く、水噴流による切断は 400 メガパスカル に達します。この圧力なら、1 ミリメートル に満たない太さの水の流れが鋼を断ち切ります。圧力容器も、配管も、水素の貯蔵も、みなこの範囲の数値に対して設計され試験されます。
メガパスカル の上では、強さではなく剛性のために ギガパスカル が引き継ぎます。鋼の ヤング 率は およそ 200 ギガパスカル、アルミニウム は 70、コンクリート は 30 で、これらの数は、材料がいつ壊れるかではなく、どれだけ たわむ かを表します。強さを メガパスカル、剛性を ギガパスカル に保つのは、一目で二つを見分けられるようにするための約束です。
換算では、1 メガパスカル は 10 バール、145 ポンド 毎 平方 インチ、そして 10 気圧にわずかに足りない値です。最後の比較は覚えておく値打ちがあります。1 メガパスカル の圧力は、外の空気が及ぼす圧力の およそ 10 倍であり、控えめな産業の圧力すら、人の感覚のなかに置き直してくれるからです。
1 メガパスカル は、100 万 パスカル、10 バール、1 平方 ミリメートル あたり 1 ニュートン、あるいは およそ 145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。
バール は、ちょうど 10 万 パスカル、すなわち 100 キロパスカル にあたる圧力の単位です。記号は bar です。国際単位系の一部ではありませんが、その隣で許容されており、ヨーロッパ の工学のいたるところで使われます。標準の大気圧のほぼ真上に落ちるからです。1 気圧は 1.01325 バール です。
この偶然こそが、成功の理由のすべてです。バール で示された圧力は、ほぼそのまま気圧の何倍かとして読めます。圧縮空気の配管で 6 バール とあれば、外の空気のおよそ 6 倍だという意味であり、技術者は計算なしにその事実を使えます。名は重さを表す ギリシャ語 に由来し、この単位は ノルウェー の気象学者 ヴィルヘルム・ビヤークネス が 1909 年ごろに提案しました。
潜水がこれを使うのは、海のほうが うまく 合わせてくれるからです。海水は 10 メートル ごとにほぼちょうど 1 バール を加えますから、水深 20 メートル の潜水者は、上にある大気を含めて 3 バール の絶対圧を受けています。減圧表も、気体の消費量も、ボンベ の圧力も、すべてこのひとつの関係から出てきます。潜水の実技全体は、ほかのどんな単位よりも バール で教えるほうが易しいのです。
身のまわりの機械は数 バール で働きます。自動車の タイヤ は 2 から 2.5 バール に入れ、工場の圧縮空気は 6 から 8 バール で流れ、水道は 3 から 6 バール で届き、エスプレッソ 機は 9 バール で抽出します。この 9 という値はあまりに定着していて、機械の正面に印刷されているほどです。腕時計は防水の等級を バール で示し、10 バール は名目上、水深 100 メートル にあたります。
ゲージ 圧と絶対圧の区別は、ここではどこよりも重く効きます。タイヤ の圧力計が 2.2 バール を示すとき、それは まわり の空気より 2.2 バール 高いという意味であり、内側の絶対圧は 3.2 バール です。産業界は ゲージ 圧を barg、絶対圧を bara と書き分けます。この二つを混ぜることは、仕様書でも安全計算でもよくある誤りのもとです。
標準化の機関は何十年も、パスカル を推して バール を避けるよう勧めてきましたが、大きな効き目はありませんでした。一貫性 のある代わりは キロパスカル であり、カナダ、オーストラリア、アジア の一部で使われています。しかし 100 キロパスカル は 1 バール ほど自然には読めず、習慣のほうが勧告より強いことが証明されました。
1 バール は、10 万 パスカル、100 キロパスカル、1000 ミリバール、あるいは およそ 14.5 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。