Conversão de Gigapascais para Micropascais

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 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.