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比重の単位とは?無次元の意味・密度(g/cm3)との違いとLの計算

この記事の要点

比重には単位がありません

単位の無い数値を無次元数といいます。

この記事では、比重の単位はどうなっているのか、無次元とは何か、密度とどう違うのかを整理します。

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比重には単位がありません。

単位の無い数値を無次元数といいます。

比重に似た用語に、単位体積重量があります。

これは密度と同じ意味です。

今回は、比重の単位、意味、単位換算、比重と密度の計算、L(リットル)との関係について説明します。

※単位体積重量は、下記の記事が参考になります。

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方


密度、無次元数の意味は、下記が参考になります。

密度の単位一覧|kg/m3・g/cm3・読み方・換算

無次元数とは?意味・単位・種類(レイノルズ数など)・無次元量との違いを解説

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比重の単位は?

比重には単位がありません。単位の無い数値を無次元数といいます。無次元数の意味は、下記が参考になります。

無次元数とは?意味・単位・種類(レイノルズ数など)・無次元量との違いを解説


比重は、物の密度を、水の密度で割った値です。水の体積は都合の良いことに、概ね1.0g/cm3です。よって、比重と密度は単位が違うだけで、値は全く同じです。

密度の単位は、下記が参考になります。

密度の単位一覧|kg/m3・g/cm3・読み方・換算


比重は下式で計算できます。

例えば、鋼の密度は7.85g/cm3です。よって鉄の比重は、

です。ところで、密度は一般用語ですが、建築では「単位体積重量」といいます。単位は「t/m3」や「kN/m3」です。意味は、密度と同じです。下記の記事が参考になります。

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方


※なお、比重と同じように、「ひずみ」は無次元数です。ひずみは建築の専門用語の1つです。下記の記事が参考になります。

ひずみ・ひずみ度とは?意味・公式(ΔL/L)・単位・応力との関係を解説


ちなみに、気体の比重は、空気の体積を標準にしています。空気の体積は1.0でないため、比重の値と密度の値が一致しません。

比重と密度の計算と単位換算

前述したように、比重から密度を計算する方法は簡単です。

だからです。鋼の比重は7.85なので、密度も7.85g/cm3です。また建築では、密度の単位をt/m3としますが、7.85t/m3です。


下記の単位は、全て同じ数値です。

密度の単位一覧|kg/m3・g/cm3・読み方・換算

比重とL(リットルの計算)

密度をg/cm3ではなく、L(リットル)で表すとき、kg/Lとなります。よって、

です。10cm×10cm×10cm=1Lなので、g/cm3からkg/L(=1000g/L)が導けます。


下記の例題を考えてください。

比重が2.0と分かっています。比重と密度は同じ値なので、液体の密度は、

です。前述したcm3とLの関係より、重さは2.0kgですね。

混同しやすい用語

比重の単位(無次元)

比重は密度同士の比率のため単位がなく、無次元数です。

「g/cm3」などの単位が付く密度と混同しやすいですが、比重に単位はありません。

密度の単位(g/cm3・t/m3)

密度の単位は一般的にg/cm3ですが、建築ではt/m3も使われます。

この二つは数値が同じになるため使いやすく、比重の値とも同じ数値になります。

単位体積重量の単位(kN/m3)

単位体積当たりの重量で、kN/m3単位で表します。

密度(t/m3)に重力加速度(≒9.8m/s2)を掛けて求め、比重や密度とは異なる単位を持ちます。

比重の単位を整理した表を示します。

項目内容備考
比重の単位単位なし(無次元数)密度比のため単位が消える
密度の単位g/cm3 または t/m3比重と数値は同じ
単位体積重量kN/m3(密度×9.8)比重・密度とは異なる

まとめ

今回は比重の単位について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

比重には単位がないことを覚えてください。

また、比重の値と、密度の値は一致すると覚えましょう。

密度の単位は、g/cm3が一般的ですが、建築ではt/m3を使います。

この2つの単位は、値の桁が変わらないので、使いやすいです。

比重の意味を理解した後は、単位体積重量、密度の単位、無次元数について勉強しましょうね。

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方

密度の単位一覧|kg/m3・g/cm3・読み方・換算

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理解度チェック

Q.

比重に単位はありますか?密度との違いは?

答えを見る

比重には単位がありません(無次元数)。比重は物の密度を水の密度で割った値で、水の密度が概ね1.0g/cm3なので比重と密度は単位が違うだけで値は全く同じです(例:鋼の密度7.85g/cm3→比重7.85)。密度は建築では単位体積重量といいt/m3やkN/m3を使います。

Q.

比重とリットル(L)の計算は?

答えを見る

密度をg/cm3でなくL(リットル)で表すとkg/Lで、g/cm3=kg/Lです。10cm×10cm×10cm=1Lより導けます。例:比重2.0の液体を1Lのペットボトルに入れると、比重=密度より密度2.0g/cm3、重さは2.0kgです。なお気体の比重は空気の体積を標準とするため比重と密度の値が一致しません。

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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