Conversão de 4 Micropascais para Nanopascais

Informações sobre o Micropascal (µPa)

O micropascal é uma unidade de pressão igual à milionésima parte de um pascal. O seu símbolo é µPa. É uma das mais pequenas unidades de pressão de uso prático, e deve o seu lugar a um único número: 20 micropascais, a pressão de referência à qual se mede todo o nível sonoro no ar.

Esse valor é o limiar da audição — mais ou menos o som mais ténue que um ouvido jovem e saudável deteta a uma frequência de cerca de 1000 hertz. Quando os acústicos definiram a escala de decibéis para o som aéreo precisavam de uma pressão fixa de comparação, e escolheram esse limiar. Zero decibéis significa uma pressão sonora de 20 micropascais; todo o valor em decibéis citado para uma estrada, uma máquina ou um concerto é uma razão em relação a esse número.

A escala que daí decorre é íngreme. Vinte decibéis são dez vezes a pressão de referência, ou seja 200 micropascais. Sessenta decibéis, uma conversa comum, são mil vezes, ou 20 milipascais. Cento e vinte decibéis, o limiar da dor, são um milhão de vezes: 20 pascais. O ouvido cobre em pressão um intervalo de um milhão para um, e o micropascal fica no seu fundo.

A acústica subaquática usa a mesma unidade mas outra referência. O som na água refere-se a 1 micropascal e não a 20, porque o limiar da audição humana não tem sentido no mar. Essa diferença pesa imenso: um nível citado em decibéis debaixo de água não é comparável a um no ar, e a distância entre as duas convenções é de cerca de 26 decibéis antes de qualquer outra correção. Os valores do sonar, as medições do canto das baleias e os estudos do ruído do tráfego marítimo levam por isso a menção re 1 µPa.

Fora da acústica o micropascal aparece na ciência do vácuo. Um bom alto vácuo ronda os 100 micropascais, e o ultra-alto vácuo, o regime da física de superfícies e dos aceleradores de partículas, vai de alguns micropascais até aos nanopascais. Bombear uma câmara até esse nível exige horas de cozimento para arrancar das paredes o gás adsorvido.

A unidade assoma também na pressão de radiação e nas diferenças de pressão muito pequenas que os aparelhos de laboratório resolvem. Tudo o que se mede em micropascais é uma medida e não uma força que alguém sinta, e é justamente isso que torna tão útil a convenção dos níveis de referência.

Um micropascal equivale a 0,000001 pascais, a 0,001 milipascais, a 1000 nanopascais ou a cerca de 0,000000000145 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.