Conversão de Gigapascais para Quilolibras por polegada quadrada

Informações sobre o Gigapascal (GPa)

O gigapascal é uma unidade de pressão igual a mil milhões de pascais, escrito GPa. São mil megapascais e dez mil bar. É a unidade em que a ciência dos materiais indica a rigidez e não a resistência, e em que se descrevem as pressões no interior dos planetas e nos laboratórios de alta pressão.

O módulo de elasticidade é o seu uso principal. O aço tem um módulo de Young de cerca de 200 gigapascais, o cobre 117, o alumínio 70, o vidro comum 70, o betão à volta de 30, a madeira na direção do fio de 10 a 15, e a borracha menos de um décimo de um. Esses valores descrevem quanto um material se alonga sob carga, não quando parte, e explicam por que uma viga de aço com a mesma resistência de uma de alumínio deforma menos.

O diamante marca o topo da escala corrente. O seu módulo de cerca de 1200 gigapascais é o mais alto de qualquer material natural, e é por isso que se fazem dele bigornas para o trabalho a alta pressão: nada mais consegue empurrar com essa força sem se deformar primeiro. O diamante sintético fabrica-se industrialmente a cerca de cinco gigapascais e alta temperatura, em prensas construídas de propósito para aguentar essa pressão.

O interior da Terra descreve-se na mesma unidade. A pressão na base da crosta anda por um gigapascal, no limite entre manto e núcleo por uns 136, e no centro do planeta por uns 360. As células de bigorna de diamante de laboratório atingem hoje e ultrapassam o valor central, o que permite estudar diretamente o comportamento do ferro e dos silicatos em condições planetárias em vez de o inferir.

Por contraste, o ponto mais fundo do oceano exerce apenas cerca de 0,11 gigapascais. Essa comparação vale a pena guardar, porque mostra quanto as pressões geológicas superam tudo o que se prende com a água: o fundo da fossa das Marianas é um milésimo da pressão no centro da Terra.

Abaixo do gigapascal, o megapascal descreve a resistência, e acima pouco resta além da física estelar e teórica. O terapascal aparece sobretudo no módulo de elasticidade dos nanotubos de carbono e no interior dos planetas gigantes, pelo que o gigapascal é na prática o teto do intervalo em que laboratórios e engenheiros trabalham.

Um gigapascal equivale a 1 000 000 000 de pascais, a 1000 megapascais, a 10 000 bar ou a cerca de 145 000 libras por polegada quadrada.

Informações sobre o Quilolibra por polegada quadrada (ksi)

A quilolibra por polegada quadrada é uma unidade de pressão igual a mil libras por polegada quadrada, ou 6,895 megapascais. O seu símbolo é ksi. Não é uma unidade de pressão de uso corrente mas uma unidade de tensão mecânica, e é assim que a engenharia americana indica a resistência dos materiais estruturais.

O aço estrutural especifica-se nela. A qualidade durante muito tempo conhecida como A36 cede a 36 quilolibras por polegada quadrada, e o aço de banzo largo que a substituiu como norma americana cede a 50. O varão de qualidade 60 cede a 60, e os parafusos de alta resistência classificam-se a 120 à tração. Esses valores são o vocabulário do projeto estrutural americano do mesmo modo que 355 e 500 o são na Europa.

O betão usa a mesma escala para baixo. Uma mistura estrutural corrente atinge quatro quilolibras por polegada quadrada em compressão aos vinte e oito dias, as misturas de alto desempenho oito ou mais, e o valor especificado aparece nos desenhos, na composição e no relatório do provete. As ligas de alumínio ficam entre os dois, cedendo uma qualidade tratada termicamente corrente por volta de 35.

A mecânica da fratura estende a unidade numa direção inabitual. A tenacidade à fratura dá-se em quilolibras por polegada quadrada vezes a raiz quadrada de uma polegada, um composto que parece estranho mas é dimensionalmente correto, e descreve que tamanho de fenda um material tolera antes de esta se propagar. O equivalente métrico é o megapascal vezes a raiz quadrada de um metro, e converter entre os dois exige cuidado.

A sua relação com o mundo métrico é simples em princípio. Uma quilolibra por polegada quadrada são 6,895 megapascais, pelo que um aço de cinquenta ksi cede a 345 megapascais e um varão de sessenta ksi a 414. Quem lê desenhos das duas tradições acaba por aprender esse fator, porque os dois sistemas nomeiam os mesmos aços com valores diferentes.

O nome é por vezes mal lido. Uma quilolibra é aqui mil libras de força, não a quilolibra de massa a que no transporte se chama por vezes kip, e a pressão que ela nomeia nada tem a ver com qualquer peso dentro de um recipiente. Ler ksi como uma tensão e não como uma carga afasta a confusão.

Uma quilolibra por polegada quadrada equivale a 1000 libras por polegada quadrada, a cerca de 6,895 megapascais, a cerca de 68,95 bar ou a cerca de 68 atmosferas.