Conversão de Atmosferas para Terapascais

Informações sobre o Atmosfera (atm)

A atmosfera é uma unidade de pressão definida como exatamente 101 325 pascais. O seu símbolo é atm. Não é uma medição do ar em nenhum lugar nem momento em concreto, mas um valor de referência fixo, escolhido em 1954 pela Conferência Geral de Pesos e Medidas para ficar perto da pressão média ao nível do mar em latitudes temperadas.

A sua utilidade está em transformar a pressão numa razão. Dizer que um recipiente contém gás a seis atmosferas diz de imediato que a pressão interior é seis vezes a exterior, e é esse facto que determina se um recipiente rebentará, quanto gás contém e com que rapidez se esvaziará. Nenhuma outra unidade de pressão traz esse significado no próprio valor.

A química construiu o seu primeiro quadro sobre ela. As leis dos gases escreviam-se com pressões em atmosferas, a constante dos gases tinha um valor talhado para litros e atmosferas, e as condições padrão para tabelar dados termodinâmicos definiam-se a uma atmosfera. Em 1982 a União Internacional de Química Pura e Aplicada mudou o estado padrão para exatamente um bar, pelo que as tabelas modernas usam o bar e as antigas a atmosfera, e essa diferença de 1,3 por cento conta num trabalho cuidadoso.

O mergulho e a medicina hiperbárica ainda contam com ela. A pressão debaixo de água descreve-se em atmosferas absolutas, sofrendo um mergulhador a trinta metros cerca de quatro, e a oxigenoterapia hiperbárica administra-se a duas ou três atmosferas absolutas numa câmara estanque. Como o volume do gás e a sua absorção pelo corpo variam ambos com a pressão absoluta, a unidade faz aqui um verdadeiro trabalho fisiológico e não se limita a relatar uma leitura.

A atmosfera fixa ainda as velhas escalas de mercúrio. Uma atmosfera são exatamente 760 milímetros de mercúrio por definição, o que liga o torr e o milímetro de mercúrio ao sistema métrico; são também 29,92 polegadas de mercúrio, o acerto que um piloto americano marca como padrão no altímetro.

Uma unidade aparentada, a atmosfera técnica de um quilograma-força por centímetro quadrado, é próxima mas não igual, com 98 066,5 pascais. Documentos do Japão, da Coreia e da Europa de leste usam-na por vezes, e confundir uma com a outra introduz um erro de cerca de três por cento.

Uma atmosfera equivale a 101 325 pascais, a 1,01325 bar, a 760 milímetros de mercúrio ou a cerca de 14,696 libras por polegada quadrada.

Informações sobre o Terapascal (TPa)

O terapascal é uma unidade de pressão igual a mil gigapascais, escrito TPa. São dez milhões de bar. Nada do que os engenheiros constroem trabalha a esta pressão, e a unidade pertence antes a dois cantos bem distintos da ciência: a rigidez dos materiais mais resistentes que se conhecem e o interior dos planetas grandes.

As nanoestruturas de carbono puseram-na no mapa. Um nanotubo de carbono de parede simples tem um módulo de Young próximo de um terapascal, e uma folha de grafeno outro tanto, o que faz deles os materiais mais rígidos alguma vez medidos em relação ao seu peso. O diamante, durante muito tempo a referência, fica em 1,2 terapascais. Esses três valores são a razão de a unidade sequer aparecer na ciência dos materiais.

A rigidez a este nível não é o mesmo que a resistência. Um nanotubo opõe-se enormemente ao alongamento, mas uma fibra real feita de muitos deles cede a uma tensão bem mais baixa, porque os tubos escorregam uns sobre os outros. Confundir um módulo de um terapascal com uma resistência à rutura de um terapascal é um dos erros mais comuns nas descrições divulgativas destes materiais.

O interior dos planetas alcança pressões de terapascal verdadeiras. O centro de Júpiter é estimado em três ou quatro terapascais, e os núcleos de gigantes gasosos maiores acima disso. Em tais condições o hidrogénio comporta-se como um metal, e é isso que gera o campo magnético do planeta, pelo que a unidade descreve um estado da matéria e não uma carga sobre uma estrutura.

Os laboratórios já lá chegam por instantes. A compressão por choque conduzida por laser e as técnicas magnéticas pulsadas levam amostras à gama do terapascal durante nanossegundos, tempo bastante para registar como a densidade e a estrutura de um material respondem. Essas experiências são a única prova direta disponível sobre a matéria nas condições do interior dos planetas gigantes.

Para dar escala, um terapascal são dez milhões de vezes a pressão atmosférica e cerca de três vezes a pressão no centro da Terra. O número deixa de ser algo que uma pessoa possa sentir e passa a ser a descrição do que fazem os átomos quando se apertam o bastante para lhes mudar a química.

Um terapascal equivale a 1 000 000 000 000 de pascais, a 1000 gigapascais, a 10 000 000 de bar ou a cerca de 145 milhões de libras por polegada quadrada.