Conversão de Terapascais para Quilolibras 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.

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.