熱力学

【熱力学】キロ、パスカル、圧力の単位が人によって変わる理由

水や蒸気、ガスなどの流体を扱うときに

「その圧力は何キロ?」と言われることもあれば

「その圧力は何メガパスカル?」と言われることもあります。

このように、人によって圧力の単位が微妙に違うので混乱してしまうことがしばしばあります。例えば、「何キロ?」と聞かれているものが「kPa」なのか「kgf/cm2」なのかわからないというところが厄介です。

なぜ人によって圧力の単位の認識が違うのでしょうか?それはSI単位の導入時期と関係がありました。

圧力の単位

圧力を表す単位は大体次のようなものが利用されます。

  • Pa パスカル
  • bar バール
  • atm アトム
  • Torr トール
  • kgf/cm2 工学気圧
  • psi ポンド
  • mmHg 水銀柱

国によって圧力の単位は変わってきますが、SI単位ではPaを使用しています。そのため、現在の圧力ゲージや機器のスペックなどを表すときはすべてパスカルで統一されています。

キロパスカルやメガパスカルへの変換は次のようになります。

$$1000Pa=1kPa$$

$$1000kPa=1MPa$$

このSI単位のパスカルをJIS規格で利用することが国として決まったのが1991年のことです。それまでは工学気圧が利用されていました。

そのため、1991年以前か以降かによって圧力の単位に関する認識が違う可能性があります。今でも「キロ」というのが「kgf/cm2」なのか「kPa」なのかは間違えないようにしっかり確認する必要があります。

では、Paとkgf/cm2との違いを見てみましょう。

  • Pa(パスカル)・・・1m2当たりに1Nの力がかかっている状態。
  • kgf/cm2・・・1cm2あたりに1kg(9.8N)の力がかかっている状態。

これを変換すると

$$1m^2=10000cm^2$$

なので

$$1kgf/cm^2=98066.5Pa$$

ということになります。

つまり、工学気圧で表した「1キロ」はSI単位では「100キロパスカル、または0.1メガパスカル」になるということが分かります。

まとめ

圧力を扱うときに「キロ」と言われた際に「キロパスカル」なのか「キログラム」なのかは注意しないといけません。

年配の方と若手の方で単位の認識が違うので混乱しやすいですが、しっかり都度確認するほうがよいでしょう。

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エコおじい

プラントエンジニアです。工業技術をどこよりも分かりやすく解説するをテーマに2017年から情報発信をしています。最近、Youtubeも始めました。応援していただけるという方は更新情報などを発信するので、Twitterのフォローお願いします。

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