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比重の出し方とは?計算式と水=1の意味・建築材料の比重一覧

この記事の要点

比重(ひじゅう)は、ある物質の密度を水の密度(1g/cm³)で除した無次元数です。比重 = 物質の密度 ÷ 水の密度 で求めます。

比重が1より大きい・小さいとはどういう意味か・建築材料(鉄=7.85・コンクリート=2.3・木材=約0.5)の比重一覧を解説します。

よく比重と密度を混同する場合があるので注意しましょう。

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比重の出し方は「物質の密度÷水の密度(約1g/cm3)」です。

よく比重と密度を混同する場合があるので注意しましょう。

比重は物質の密度と水の密度との比率(密度比)、密度は単位体積当たりの質量を意味します。

一方で、水の密度は約1g/cm3なので、見かけ上「比重の値≒密度の値」となるため、密度を計算しても結果として比重の値になるだけです。

本質的には、質量(kg)を体積(m3)の値で割り算しても比重は出せません(密度が算定される)。


比重の出し方


たとえば、18金(金の含有量が18/24=75%の金属)の密度は14.84~16.12g/cm3です。

水の密度は約1g/cm3なので、18金の比重は「14.84~16.12÷1≒14.84~16.12」が得られます。

その他、金の比重と密度の一覧を下記に示します。


【表 金の比重】

表 金の比重


比重の計算ツールを下記に示します。密度の値を入力して、計算ボタンをクリックすると物質の比重が算定されます。




以上、比重について解説しましたが、比重は密度と同値になるため両者を混同しやすい物理量となります。そこで、比重と密度を混同しないよう、比重の分かりやすい意味を考えると、


比重 ⇒ 水より何倍重いか、軽いか表す値


としても良いでしょう。

たとえば、ある物質の比重が2であれば、その物質は水より2倍重いのです。

逆に、比重が0.5の場合は、その物質は水に比べて0.5倍の軽さです。

また、仮に比重が1の場合は、その物質は水と同等(1倍)なので、水と比べて重くも軽くも無いことが分かります。

混同しやすい用語

比重(ひじゅう)

物質の密度と水の密度(約1g/cm3)との比率で、無次元数です。

水より重いか軽いかを示す値であり、単位はありません。

密度(みつど)

単位体積当たりの質量のことで、g/cm3やkg/m3などの単位を持ちます。

比重は密度を水の密度で割った値のため、見かけ上は同じ数値になりますが本質的に異なる物理量です。

単位体積重量(たんいたいせきじゅうりょう)

単位体積当たりの重量で、kN/m3などの単位を持ちます。

密度に重力加速度を掛けて求めます。

比重・密度とは異なりますが混同されやすい用語です。

比重の出し方を整理した表を示します。

項目内容備考
比重の計算式物質の密度÷水の密度(約1g/cm3)無次元数
比重と密度の違い比重は密度比(無次元)、密度は単位体積当たりの質量値は同じでも意味が異なる
比重が1の意味水と同等の重さ2なら水の2倍重い

まとめ

今回は、比重の出し方について説明しました。

比重の出し方は「物質の密度÷水の密度(約1g/cm3)」です。

よく比重と密度を混同する場合があるので注意しましょう。

比重は物質の密度と水の密度との比率(密度比)、密度は単位体積当たりの質量を意味します。

密度と比重の違い、比重のわかりやすい意味など下記も勉強しましょう。

密度と比重の違いと換算方法|関係式と計算式をわかりやすく解説

比重とは?簡単にわかる定義・密度との違い・建築材料の比重一覧

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理解度チェック

Q.

比重の出し方(計算式)と、密度との違いは?

答えを見る

比重の出し方は「物質の密度÷水の密度(約1g/cm3)」です。比重は物質の密度と水の密度との比率(密度比)で無次元数、密度は単位体積当たりの質量(g/cm3など単位あり)です。水の密度が約1g/cm3なので見かけ上「比重の値≒密度の値」となりますが本質的に異なります。質量を体積で割っても比重は出ません(密度が算定される)。

Q.

比重の値が意味することは?

答えを見る

比重は「水より何倍重いか、軽いか」を表す値です。比重が2なら水より2倍重い、0.5なら水の0.5倍の軽さ、1なら水と同等(重くも軽くもない)です。単位体積重量は単位体積当たりの重量(kN/m3)で密度に重力加速度を掛けて求め、比重・密度とは別物です。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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