| Referentie | Bar (bar) | Nanopascal (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 bar | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.16 bar | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 2.2 bar | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 6 bar | 6 × 1014 nPa |
De bar is een drukeenheid gelijk aan precies 100 000 pascal, of 100 kilopascal. Het symbool is bar. Zij maakt geen deel uit van het Internationale Stelsel van Eenheden, maar wordt ernaast geduld en wordt in de hele Europese techniek gebruikt, omdat zij toevallig vrijwel precies op de normale luchtdruk ligt: één atmosfeer is 1,01325 bar.
Dat toeval is de hele reden van haar succes. Een in bar opgegeven druk laat zich lezen als een vrijwel exact aantal atmosferen, zodat zes bar in een persluchtleiding ongeveer zes maal de druk buiten betekent, een feit dat een ingenieur zonder rekenwerk kan gebruiken. De naam komt van het Griekse woord voor gewicht, en de eenheid werd rond 1909 voorgesteld door de Noorse meteoroloog Vilhelm Bjerknes.
De duiksport gebruikt haar omdat de zee meewerkt. Elke tien meter zeewater voegt vrijwel precies één bar toe, zodat wie op twintig meter duikt onder drie bar absolute druk staat, de atmosfeer erboven meegerekend. Decompressietabellen, gasverbruik en flesdrukken volgen alle uit dat ene verband, en de hele duikpraktijk is in bar gemakkelijker te onderwijzen dan in enige andere eenheid.
De machines van alledag werken bij enkele bar. Autobanden worden tot tussen twee en tweeënhalf opgepompt, perslucht in de werkplaats loopt bij zes tot acht, leidingwater komt aan bij drie tot zes, en een espressomachine zet bij negen, een getal dat zo vast ligt dat het op de voorkant van het apparaat staat. Polshorloges dragen waterdichtheidsklassen in bar, waarbij tien bar nominaal overeenkomt met honderd meter diepte.
Het onderscheid tussen overdruk en absolute druk telt hier zwaarder dan waar ook. Een bandenspanningsmeter die 2,2 bar aanwijst, geeft 2,2 bar boven de omringende lucht aan, zodat de absolute druk binnenin 3,2 is. De industrie schrijft barg voor overdruk en bara voor absolute druk, en die twee door elkaar halen is een veelvoorkomende bron van fouten in specificaties en in veiligheidsberekeningen.
Normalisatie-instellingen raden de bar al decennia af ten gunste van de pascal, zonder veel gevolg. De kilopascal is het coherente alternatief en wordt in Canada, Australië en delen van Azië gebruikt, maar honderd kilopascal leest minder natuurlijk dan één bar, en de gewoonte is sterker gebleken dan de aanbeveling.
Eén bar is gelijk aan 100 000 pascal, 100 kilopascal, 1000 millibar of ongeveer 14,5 pond per vierkante duim.
De nanopascal is een drukeenheid gelijk aan een miljardste pascal. Het symbool is nPa. Zij markeert het verre einde van de drukschaal, het gebied waar het denkbeeld van druk als een duw op een vlak ophoudt van nut te zijn en een uitspraak wordt over hoe weinig deeltjes er zijn.
Het duidelijkste tehuis van de eenheid is het uiterst hoge vacuüm. Gewoon laboratoriumvacuüm haalt millipascal; het ultrahoogvacuüm, gebruikt door de oppervlaktefysica en door de bundelbuizen van deeltjesversnellers, haalt micropascal. Daaronder ligt het uiterst hoge vacuüm bij nanopascal en lager, en het bereiken ervan vergt een dichte kamer, urenlang uitstoken bij tweehonderd graden om gas uit het metaal zelf te drijven, en pompen die moleculen vangen in plaats van ze te duwen.
Bij zulke drukken is een kamer niet leeg. Eén nanopascal bevat nog altijd zo'n kwart miljoen moleculen per kubieke centimeter, wat heel veel lijkt tot men het vergelijkt met de vijfentwintig triljoen in hetzelfde volume kamerlucht. Wat telt is niet het aantal maar de gemiddelde vrije weglengte: een molecuul reist nu duizenden kilometers voor het een ander raakt, en slaat dus tegen de wanden lang voor het een buur ontmoet.
Precies daar draait het om. De oppervlaktewetenschap heeft een monster nodig dat de hele proef lang schoon blijft, en bij gewone druk raakt een verse laag in ongeveer een nanoseconde bedekt met aangehecht gas. Bij één nanopascal blijft datzelfde vlak dagenlang schoon. Het vacuüm is er niet om lucht weg te nemen maar om tijd te kopen.
De ruimte levert de natuurlijke vergelijking. De lage aardbaan ligt rond één micropascal, nog dicht genoeg dat de dampkring satellieten afremt en ze uiteindelijk omlaag trekt. De ruimte tussen de planeten telt men in nanopascal. De ruimte tussen de sterren ligt veel lager, rond één femtopascal, wat geen aardse pomp ooit heeft geëvenaard: de beste laboratoriumvacuüms zijn nog altijd dichter dan de ruimte tussen de sterren.
De stralingsdruk belandt op vergelijkbare grond. Zonlicht op een volkomen opnemend vlak oefent op de afstand van de Aarde ongeveer 4,5 micropascal uit, en op de afstand van de buitenste planeten zakt dat tot nanopascal. Zonnezeilen werken met deze getallen, en daarom moeten ze reusachtig en licht zijn om een bruikbare kracht te verzamelen.
Eén nanopascal is gelijk aan 0,000000001 pascal, 0,001 micropascal, 1000 picopascal of ongeveer 0,000000000000145 pond per vierkante duim.