Omvandling från 2 Megapascal till Terapascal

Information om Megapascal (MPa)

Megapascalen är en tryckenhet på en miljon pascal, skriven MPa. Det är tio bar, och det är exakt en newton per kvadratmillimeter. Den sista likheten är skälet till att enheten dominerar tekniken: en spänning beräknad ur en kraft i newton och en area i kvadratmillimeter kommer ut i megapascal utan någon omräkning alls.

Materialhållfastheten anges i den nästan undantagslöst. Ett vanligt konstruktionsstål flyter vid 355 megapascal, höghållfasta legerade stål över tusen, aluminiumlegeringar mellan 200 och 500, och konstruktionsbetong vid 25 till 50 i tryck. Eftersom det är just de talen en konstruktör jämför med en beräknad spänning är megapascalen den enhet i vilken merparten av den byggda världen föreskrivs.

Konstruktionsritningar skriver ofta N/mm² i stället, och de två är detsamma. Vissa nationella regelverk föredrar den ena formen och andra den andra, men en plåt märkt 355 N/mm² och en märkt 355 MPa bär identiskt stål. Att veta att det rör sig om en enda enhet undanröjer det som ser ut som en motsägelse mellan ritningar från olika länder.

Hydrauliken arbetar också vid dessa tryck. Anläggningsmaskiner går vid tjugo till trettiofem megapascal, industripressar högre, och vattenskärning når fyra hundra, ett tryck vid vilket en vattenstråle på en bråkdels millimeter skär stål. Tryckkärl, rörledningar och vätgaslager konstrueras och provas alla mot tal i detta område.

Ovanför megapascalen tar gigapascalen vid för styvheten i stället för hållfastheten. Elasticitetsmodulen för stål är omkring 200 gigapascal, för aluminium 70 och för betong 30, och de talen beskriver hur mycket ett material böjer sig, inte när det brister. Att hålla hållfastheten i megapascal och styvheten i gigapascal är en överenskommelse som gör de två lätta att skilja åt med en blick.

Vid omräkning är en megapascal tio bar, 145 pund per kvadrattum och knappt tio atmosfärer. Den sista jämförelsen är värd att hålla fast vid: ett tryck på en megapascal är omkring tio gånger det som luften utanför utövar, vilket sätter även blygsamma industritryck i ett nyttigt mänskligt perspektiv.

En megapascal motsvarar 1 000 000 pascal, 10 bar, 1 newton per kvadratmillimeter eller ungefär 145 pund per kvadrattum.

Information om Terapascal (TPa)

Terapascalen är en tryckenhet på tusen gigapascal, skriven TPa. Det är tio miljoner bar. Ingenting som ingenjörer bygger arbetar vid detta tryck, och enheten hör i stället hemma i två helt skilda hörn av vetenskapen: styvheten hos de starkaste kända materialen och de stora planeternas inre.

Kolets nanostrukturer satte den på kartan. Ett enkelväggigt kolnanorör har en elasticitetsmodul nära en terapascal, och ett ark grafen detsamma, vilket gör dem till de styvaste material som någonsin uppmätts i förhållande till sin vikt. Diamanten, länge måttstocken, ligger på 1,2 terapascal. De tre talen är skälet till att enheten över huvud taget dyker upp i materialläran.

Styvhet på denna nivå är inte detsamma som hållfasthet. Ett nanorör motstår sträckning oerhört, men en verklig fiber gjord av många av dem brister vid en långt lägre spänning, eftersom rören glider förbi varandra. Att förväxla en modul på en terapascal med en brotthållfasthet på en terapascal hör till de vanligaste felen i populära framställningar av dessa material.

Planeternas inre når verkliga terapascaltryck. Jupiters mitt uppskattas till tre eller fyra terapascal, och kärnorna i större gasjättar ännu högre. Under sådana villkor beter sig väte som en metall, och det är detta som alstrar planetens magnetfält, så enheten beskriver ett materietillstånd och inte en last på ett bärverk.

Laboratorier når den numera kortvarigt. Laserdriven chockkompression och pulsade magnetmetoder driver prover in i terapascalområdet under nanosekunder i taget, tillräckligt länge för att registrera hur ett materials täthet och struktur svarar. De försöken är det enda direkta belägg som finns om materia under förhållandena inuti jätteplaneter.

Som storleksordning är en terapascal tio miljoner gånger lufttrycket och omkring tre gånger trycket i jordens mitt. Talet upphör att vara något en människa kan känna och blir en beskrivning av vad atomer gör när de pressas så nära varandra att deras kemi ändras.

En terapascal motsvarar 1 000 000 000 000 pascal, 1000 gigapascal, 10 000 000 bar eller ungefär 145 miljoner pund per kvadrattum.