Conversão de Megapascais para Terapascais

Informações sobre o Megapascal (MPa)

O megapascal é uma unidade de pressão igual a um milhão de pascais, escrito MPa. São dez bar, e é exatamente um newton por milímetro quadrado. Essa última identidade é a razão de a unidade dominar a engenharia: uma tensão calculada a partir de uma força em newtons e de uma área em milímetros quadrados sai em megapascais sem conversão alguma.

A resistência dos materiais exprime-se nele quase sem exceção. Um aço estrutural corrente cede a 355 megapascais, os aços ligados de alta resistência acima de mil, as ligas de alumínio entre 200 e 500, e o betão estrutural de 25 a 50 em compressão. Como são esses valores que um projetista compara com uma tensão calculada, o megapascal é a unidade em que se especifica a maior parte do mundo construído.

Os desenhos de estrutura escrevem muitas vezes N/mm², e as duas coisas são a mesma. Alguns regulamentos nacionais preferem uma forma e outros a outra, mas uma chapa marcada 355 N/mm² e outra marcada 355 MPa levam aço idêntico. Saber que são a mesma unidade faz desaparecer o que parece uma discrepância entre desenhos de países diferentes.

A hidráulica trabalha também a estas pressões. As máquinas de obra funcionam a vinte ou trinta e cinco megapascais, as prensas industriais mais alto, e o corte por jato de água chega a quatrocentos, pressão à qual um fio de água de uma fração de milímetro corta aço. Recipientes sob pressão, condutas e armazenamento de hidrogénio são todos projetados e ensaiados face a valores deste intervalo.

Acima do megapascal, o gigapascal toma o lugar para a rigidez e não para a resistência. O módulo de Young do aço é cerca de 200 gigapascais, o do alumínio 70 e o do betão 30, e esses valores descrevem quanto um material deforma, não quando parte. Manter a resistência em megapascais e a rigidez em gigapascais é uma convenção que torna as duas fáceis de distinguir de relance.

Para converter, um megapascal são dez bar, 145 libras por polegada quadrada e pouco menos de dez atmosferas. Esta última comparação vale a pena reter: uma pressão de um megapascal é cerca de dez vezes a que o ar exterior exerce, o que coloca mesmo pressões industriais modestas numa perspetiva humana útil.

Um megapascal equivale a 1 000 000 de pascais, a 10 bar, a 1 newton por milímetro quadrado ou a cerca de 145 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.