| 基準 | パスカル (Pa) | ミリパスカル (mPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 101325 Pa | 101325000 mPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 16000 Pa | 16000000 mPa |
| A car tyre | 220000 Pa | 220000000 mPa |
| A racing bicycle tyre | 600000 Pa | 600000000 mPa |
パスカル は、国際単位系における圧力の単位で、Pa と書きます。1 平方 メートル に広がった 1 ニュートン の力として定められており、名は ブレーズ・パスカル に由来します。1640 年代の 気圧計 による実験で、空気に重さがあること、そしてその圧力が高度とともに下がることを示した人です。国際度量衡総会は 1971 年にこの名を採り入れました。
これは驚くほど小さな単位です。海面での大気圧は 10 万 1325 パスカル ですから、誰もがそのもとで暮らしている圧力は 6 桁の数になります。そのため、この単位の実務上の使い方はほぼすべて 接頭語 を伴います。この扱いにくさは設計の失敗ではなく、一貫性 の帰結です。ニュートン と 平方 メートル が先に定まっており、パスカル は一方を他方で割って出てくるものにすぎないのです。
裸の パスカル が自然に響く分野は音響です。デシベル の目盛りの基準となる圧力は 20 マイクロパスカル で、健康な若い耳が聞き取れるもっとも小さな音として定められています。ふつうの会話の音圧はおよそ 0.02 パスカル です。痛みを感じる境目は 63 パスカル 近くですから、人の聴覚の全域は、この単位でおよそ 6 桁にわたります。
身のまわりの物が尺度の感覚を与えてくれます。事務用紙 1 枚を平らに置くと、机をおよそ 0.8 パスカル で押します。そよ風が壁に及ぼすのは数 パスカル、建物の換気を動かす圧力差はふつう 10 から 50 パスカル です。人が力として感じ取れるものは、すでに数千 パスカル の領域にあります。
実際の仕事をこなすのは 接頭語 のついた形です。気象は ヘクトパスカル を使い、これは古い ミリバール と数値がまったく同じですから、予報で 1013 という値を読むのに学び直しは要りませんでした。工学は タイヤ や流体の圧力に キロパスカル を使い、材料科学は強度と剛性に メガパスカル と ギガパスカル を使います。1 メガパスカル は 1 平方 ミリメートル あたり 1 ニュートン です。
パスカル は、圧力ではなく応力を指す場面にも現れます。二つは同じ次元をもつからです。ヤング 率も、降伏強さも、せん断応力も、いずれも パスカル かその 倍量 で示されます。ひとつの単位が タイヤ の空気圧と鋼の硬さの両方をおおうのは、そのためです。
1 パスカル は、1 平方 メートル あたり 1 ニュートン、0.01 ミリバール、およそ 0.0000099 気圧、あるいは およそ 0.000145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。
ミリパスカル は、パスカル の 1000 分の 1 にあたる圧力の単位です。記号は mPa です。パスカル じたいがすでにたいへん小さな単位で、机のうえに置かれた 1 枚の紙の圧力にあたります。ですからその 1000 分の 1 は、人が出あうほとんどどの圧力よりも小さいのです。それでも生き残っているのは、ふたつの分野がほんとうにその大きさで働いているからです。音響学と 粘度 です。
音は圧力の波であり、そこにあらわれる圧力はごく小さなものです。1 メートル 先のふつうの会話は、およそ 20 ミリパスカル の音圧を運びます。ささやきは 2 に近く、聴こえの 閾値、すなわち健康な若い耳がとらえられるもっとも小さな音は 0.02 ミリパスカル、つまり 20 マイクロパスカル です。大音量の ロック の演奏会は数 パスカル に達します。人の聴覚の使える範囲は、こうして ミリパスカル の 100 分の 1 から、その数千倍までのあいだに収まります。
だからこそ音は、圧力の単位ではなく デシベル で表されます。100 万倍にわたる範囲は、そのままの数では扱いにくいので、音響学は対数をとり、それを聴こえの 閾値 に錨のように留めます。しかし デシベル はけっして圧力の単位ではありません。どの デシベル の数値の裏にも パスカル か ミリパスカル の圧力があり、計器の校正はその実際の単位で行われます。
ふたつめの使いみちはもっと妙です。そもそも圧力ではないからです。粘度 は パスカル 秒 で測られ、人が気にかけるほとんどの液体は ミリパスカル 秒 の範囲に落ちます。室温の水は、実用上ちょうど 1 mPa·s です。それはたまたま 古い CGS 系 の 1 センチポアズ に等しく、そのため SI へ移っても 粘度 の表は数値がそのままでした。ミリパスカル だけでは根づかなかったところに、ミリパスカル 秒 が根づいたのはこのためです。
この物差しを手にすると、数値が読めるようになります。ガソリン は およそ 0.6 mPa·s、オリーブ 油 は 80、蜂蜜 は数千、グリセリン は 1400 ほどです。血漿 は およそ 1.3、全血 は 4 に近く、血の流れが水の流れより見積もりにくい理由のひとつがここにあります。
圧力そのものとしては、音響学の外では、ミリパスカル は真空の仕事や、実験室のもっとも穏やかな測定にあらわれます。ゆるやかな気体の流れを押す圧力の差や、強く引ききった容器に残る圧力です。そこでの隣の単位は、下が マイクロパスカル、上が パスカル です。
1 ミリパスカル は、0.001 パスカル、1000 マイクロパスカル、0.00001 ミリバール、あるいは およそ 0.000000145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。