Conversão de 20 Newtons por metro quadrado para Nanopascais

Informações sobre o Newton por metro quadrado (N/m²)

O newton por metro quadrado é uma unidade de pressão igual a um pascal. O seu símbolo é N/m². Os dois não são apenas equivalentes mas idênticos: o pascal é o nome dado a esta combinação, e antes de a Conferência Geral de Pesos e Medidas adotar esse nome em 1971 a unidade de pressão do Sistema Internacional não tinha nome nenhum e escrevia-se por extenso.

Ambas as formas sobrevivem porque fazem trabalhos diferentes no papel. O pascal é compacto e lê-se como unidade por direito próprio, o que convém a uma medição. O newton por metro quadrado mostra as suas dimensões, o que convém a um cálculo, porque torna visível que multiplicar por uma área em metros quadrados dará uma força em newtons.

A engenharia de estruturas apoia-se sem cessar nessa segunda propriedade. As sobrecargas de utilização especificam-se em quilonewtons por metro quadrado, com cerca de 1,5 para uma habitação, 3 para um escritório e 5 para um local de reunião, e multiplicar esse valor pela área dá diretamente a carga em quilonewtons que as vigas têm de suportar. Escritos em quilopascais, os mesmos números estariam certos mas esconderiam o passo.

A neve e o vento seguem a mesma convenção. A sobrecarga de neve dá-se em quilonewtons por metro quadrado, de umas décimas em clima ameno a vários na montanha, e a pressão do vento sobre uma fachada do mesmo modo. Como essas cargas se combinam com o peso próprio, que é por natureza uma força, manter tudo em newtons dispensa converter o que quer que seja.

A construção repete-se um prefixo abaixo. Um newton por milímetro quadrado é exatamente um megapascal, e é por isso que as resistências dos materiais aparecem nos desenhos como N/mm² tantas vezes como MPa. O padrão merece ser reconhecido: sempre que um documento escreve força sobre área em vez de nomear uma unidade de pressão, é porque quem escreve espera que quem lê multiplique.

Nada mais distingue as duas formas. Qualquer valor em newtons por metro quadrado pode escrever-se como pascais sem alteração, e qualquer tabela de conversão trata-os como uma só entrada. A escolha é matéria daquilo para que o valor vai servir.

Um newton por metro quadrado equivale a 1 pascal, a 0,01 milibares, a 0,00001 bar ou a cerca de 0,000145 libras por polegada quadrada.

Informações sobre o Nanopascal (nPa)

O nanopascal é uma unidade de pressão igual à mil-milionésima parte de um pascal. O seu símbolo é nPa. Marca o extremo distante da escala de pressões, a região em que a ideia de pressão como impulso sobre uma superfície deixa de servir e passa a ser uma afirmação sobre quão poucas partículas há.

A morada mais clara da unidade é o vácuo extremamente alto. O vácuo corrente de laboratório chega aos milipascais; o ultra-alto vácuo, usado pela física de superfícies e pelos tubos de feixe dos aceleradores de partículas, chega aos micropascais. Abaixo fica o vácuo extremamente alto, em nanopascais e menos, e alcançá-lo exige uma câmara estanque, horas de cozimento a duzentos graus para expulsar o gás do próprio metal, e bombas que aprisionam moléculas em vez de as empurrar.

A essas pressões uma câmara não está vazia. Um nanopascal contém ainda algo como um quarto de milhão de moléculas por centímetro cúbico, o que parece muitíssimo até se comparar com os vinte e cinco triliões que há no mesmo volume de ar de uma sala. O que importa não é o número mas o percurso livre médio: uma molécula viaja agora milhares de quilómetros antes de chocar com outra, pelo que bate nas paredes muito antes de encontrar uma vizinha.

É exatamente esse o ponto. A ciência de superfícies precisa que uma amostra fique limpa durante toda a experiência, e às pressões comuns uma superfície acabada de fazer cobre-se de uma camada de gás adsorvido em cerca de um nanossegundo. A um nanopascal, essa mesma superfície fica limpa durante dias. O vácuo não está ali para retirar ar mas para comprar tempo.

O espaço dá a comparação natural. A órbita terrestre baixa ronda o micropascal, ainda densa que baste para a atmosfera travar os satélites e acabar por os fazer cair. O espaço interplanetário conta-se em nanopascais. O espaço interestelar está muito mais abaixo, à volta do femtopascal, que bomba terrestre alguma jamais igualou: os melhores vácuos de laboratório continuam mais densos do que o espaço entre as estrelas.

A pressão de radiação cai em terreno semelhante. A luz solar sobre uma superfície perfeitamente absorvente, à distância da Terra, exerce cerca de 4,5 micropascais, e à distância dos planetas exteriores desce aos nanopascais. As velas solares trabalham com estes valores, e é por isso que têm de ser enormes e leves para reunir uma força aproveitável.

Um nanopascal equivale a 0,000000001 pascais, a 0,001 micropascais, a 1000 picopascais ou a cerca de 0,000000000000145 libras por polegada quadrada.