| Atmosferen (atm) | Nanopascal (nPa) |
|---|---|
| 1 Atmosfeer | 101325000000000 nPa |
| 2 Atmosferen | 202650000000000 nPa |
| 3 Atmosferen | 303975000000000 nPa |
| 4 Atmosferen | 405300000000000 nPa |
| 5 Atmosferen | 506625000000000 nPa |
| 10 Atmosferen | 1.01325 × 1015 nPa |
| 20 Atmosferen | 2.0265 × 1015 nPa |
| 25 Atmosferen | 2.533125 × 1015 nPa |
| 50 Atmosferen | 5.06625 × 1015 nPa |
| 100 Atmosferen | 1.01325 × 1016 nPa |
| Referentie | Atmosferen (atm) | Nanopascal (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1 atm | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.157908 atm | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 2.17123 atm | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 5.92154 atm | 6 × 1014 nPa |
De atmosfeer is een drukeenheid omschreven als precies 101 325 pascal. Het symbool is atm. Zij is geen meting van de lucht op een bepaalde plaats of een bepaald ogenblik maar een vaste referentiewaarde, in 1954 door de Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten zo gekozen dat zij dicht bij de gemiddelde druk op zeeniveau in gematigde breedten ligt.
Haar nut is dat zij druk in een verhouding verandert. Zeggen dat een vat gas op zes atmosfeer bevat, zegt meteen dat de druk binnenin zes maal die buiten is, en dat is het feit dat bepaalt of een vat barst, hoeveel gas het bevat en hoe snel het leegloopt. Geen andere drukeenheid draagt die betekenis in het getal zelf.
De scheikunde bouwde haar vroege raamwerk erop. De gaswetten werden met drukken in atmosfeer geschreven, de gasconstante had een op liters en atmosfeer toegesneden waarde, en de normaalomstandigheden voor het tabelleren van thermodynamische gegevens werden bij één atmosfeer vastgelegd. In 1982 wijzigde de Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Chemie de standaardtoestand naar precies één bar, zodat moderne tabellen de bar gebruiken en oudere de atmosfeer, en dat verschil van 1,3 procent telt in zorgvuldig werk.
De duiksport en de hyperbare geneeskunde rekenen er nog steeds mee. De druk onder water wordt in absolute atmosfeer beschreven, waarbij wie op dertig meter duikt er ongeveer vier ondervindt, en hyperbare zuurstoftherapie wordt bij twee tot drie absolute atmosfeer in een dichte kamer toegediend. Doordat zowel het gasvolume als de opname van gas door het lichaam met de absolute druk meeschalen, doet de eenheid hier echt fysiologisch werk en meldt zij niet louter een aflezing.
De atmosfeer legt bovendien de oude kwikschalen vast. Eén atmosfeer is per definitie precies 760 millimeter kwik, en dat bindt de torr en de millimeter kwik aan het metriek stelsel; zij is ook 29,92 duim kwik, de stand die een Amerikaanse piloot als standaard op de hoogtemeter instelt.
Een verwante eenheid, de technische atmosfeer van één kilogramkracht per vierkante centimeter, ligt er dicht bij maar is niet gelijk, met 98 066,5 pascal. Stukken uit Japan, Korea en Oost-Europa gebruiken haar soms, en de een voor de ander aanzien levert een fout van ongeveer drie procent op.
Eén atmosfeer is gelijk aan 101 325 pascal, 1,01325 bar, 760 millimeter kwik of ongeveer 14,696 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.