Omrekenen van 3 Bar naar Terapascal

Informatie over de Bar (bar)

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.

Informatie over de Terapascal (TPa)

De terapascal is een drukeenheid gelijk aan duizend gigapascal, geschreven TPa. Het zijn tien miljoen bar. Niets van wat ingenieurs bouwen werkt bij deze druk, en de eenheid hoort in plaats daarvan thuis in twee heel verschillende hoeken van de wetenschap: de stijfheid van de sterkste bekende materialen en het binnenste van grote planeten.

De nanostructuren van koolstof zetten haar op de kaart. Een enkelwandig koolstofnanobuisje heeft een elasticiteitsmodulus dicht bij één terapascal, en een blad grafeen evenzeer, wat ze in verhouding tot hun gewicht tot de stijfste ooit gemeten materialen maakt. De diamant, lang de maatstaf, komt uit op 1,2 terapascal. Die drie getallen zijn de reden dat de eenheid überhaupt in de materiaalkunde opduikt.

Stijfheid op dit niveau is niet hetzelfde als sterkte. Een nanobuisje verzet zich enorm tegen uitrekken, maar een echte vezel gemaakt van vele ervan bezwijkt bij een veel lagere spanning, omdat de buisjes langs elkaar glijden. Een modulus van één terapascal verwarren met een breeksterkte van één terapascal hoort tot de meest voorkomende fouten in populaire beschrijvingen van deze materialen.

Het binnenste van planeten bereikt echte terapascaldrukken. Het middelpunt van Jupiter wordt op drie tot vier terapascal geschat, en de kernen van grotere gasreuzen daarboven. Onder zulke omstandigheden gedraagt waterstof zich als een metaal, en dat is wat het magneetveld van de planeet opwekt, zodat de eenheid een toestand van de materie beschrijft en geen belasting op een constructie.

Laboratoria halen haar tegenwoordig kortstondig. Door laser aangedreven schokcompressie en gepulste magnetische technieken drijven monsters voor nanoseconden tegelijk het terapascalbereik in, lang genoeg om vast te leggen hoe de dichtheid en de structuur van een materiaal reageren. Die proeven zijn het enige rechtstreekse bewijs dat er is over materie onder de omstandigheden binnen in reuzenplaneten.

Ter grootteorde: één terapascal is tien miljoen maal de luchtdruk en ongeveer drie maal de druk in het middelpunt van de aarde. Het getal houdt op iets te zijn wat een mens kan voelen en wordt een beschrijving van wat atomen doen wanneer zij zo dicht op elkaar worden geperst dat hun scheikunde verandert.

Eén terapascal is gelijk aan 1 000 000 000 000 pascal, 1000 gigapascal, 10 000 000 bar of ongeveer 145 miljoen pond per vierkante duim.