| 基準 | メガパスカル (MPa) | キロパスカル (kPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 0.101325 MPa | 101.325 kPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.016 MPa | 16 kPa |
| A car tyre | 0.22 MPa | 220 kPa |
| A racing bicycle tyre | 0.6 MPa | 600 kPa |
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。
キロパスカル は、1000 パスカル にあたる圧力の単位です。記号は kPa です。1 バール の 100 分の 1、10 ヘクトパスカル にあたり、パスカル が書くには小さすぎると分かったとき、工学が採り入れるはずだった国際単位系の 一貫性 のある単位です。標準の大気圧は 101.325 キロパスカル です。
多くの人がこれに出会うのは タイヤ です。カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、そして アジア の広い範囲は、推奨される タイヤ の空気圧を キロパスカル で示します。ですから乗用車の 扉 の表示板には、32 や 35 ポンド 毎 平方 インチ ではなく 220 や 240 と書かれています。今日の空気圧計のほとんどは二つの目盛りを並べて刻んでおり、換算はおよそ 1 ポンド 毎 平方 インチ あたり 7 キロパスカル です。
土木工学は、地盤と構造にかかる荷重にこれを使います。地盤の支持力は キロパスカル で示され、固い 粘土 なら 150 ほど、やわらかい 粘土 ならはるかに少ない値になります。外壁にかかる風荷重も同じ単位で計算されます。1 キロパスカル は 1 平方 メートル あたり 1 キロニュートン でもあるので、構造の計算は換算係数なしに力と圧力のあいだを行き来できます。
医学は、ひとつの大切な場所でこれを使います。動脈血の ガス 分析は、英国、アイルランド、そして ヨーロッパ の広い範囲で キロパスカル で報告され、健康な酸素分圧は 11 から 13 です。いっぽう アメリカ は同じ測定を 水銀柱 ミリメートル で 80 から 100 と報告します。二つの数は同じ血液を言い表しており、外国の記録を読む臨床の人は、どちらの約束に従っているかを知らねばなりません。
真空の仕事は、この単位で下へ数えます。粗い真空は絶対圧で数 キロパスカル、家庭用の掃除機は大気より 20 キロパスカル ほど下げ、凍結乾燥は 1 キロパスカル をはるかに下回るところで動きます。真空を キロパスカル の絶対圧として示せば、負の ゲージ 圧として語ることのあいまいさを避けられます。
扱いにくさは言い回しの問題にすぎません。100 キロパスカル はちょうど 1 バール であり、そちらほどきれいには読めません。だからこそ、何十年も パスカル が公に推されてきたにもかかわらず、ヨーロッパ では バール が持ちこたえてきたのです。カナダ や オーストラリア の タイヤ 表示のように キロパスカル が勝った場所では、その数字が口で言われるのではなく印刷されるからこそ勝ったのです。
1 キロパスカル は、1000 パスカル、0.01 バール、10 ヘクトパスカル、あるいは およそ 0.145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。