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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

この記事の要点

密度とは、物の質量を体積で割った値です。

比重は、物の密度を水の密度で割った値です。

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密度とは、物の質量を体積で割った値です。

比重は、物の密度を水の密度で割った値です。

水の密度は1.0です。

密度を比重に換算しても、値は同じで単位が変わります。

今回は、密度と比重の関係、意味、求め方、違い、換算と計算式、水との関係について説明します。

密度、比重の意味は、下記が参考になります。

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

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

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密度と比重の関係は?

密度と比重は、混同されやすいです。それは、密度と比重の値が同じだからだと考えています。密度は、物の質量を体積で除した値です。下式に示します。


q=W/V


qは密度、Wは質量、Vは体積です。一方、比重は物の密度を水の密度で割った値です。水の密度は1.0g/cm3なので、


比重=q/1.0=q


となります。上記の通り、見かけ上、密度と比重の値は同じです。ただし、単位が違います。「密度÷密度」を計算しているので、比重は単位の無い無次元数です。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


密度、比重の意味は、下記が参考になります。

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

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

密度と比重の違い

密度と比重の違いを、下記に整理しました。


密度 ⇒ 物の質量を体積で割った値。

比重 ⇒ 物の密度を水の密度で割った値。密度と同じ値になる。単位は無い。


密度と比重の意味、詳細は下記が参考になります。

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

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

密度と比重の求め方、換算、計算式

密度qと比重yの計算式を下記に示します。


q=W/V

y=q/qw=q/1.0=q


密度を比重に換算する方法は簡単です。密度の単位g/cm3をとれば良いだけです。

密度と比重と水の関係

前述したように、比重は物の密度を水の密度で割った値です。

水の密度が大きく関係しています。

実は水の密度は、正確に言うと1.0では無いです。

0.999・・・という値です。

ただ、工学的には1.0とみなして問題なく、実際に1.0として扱うことが多いでしょう。


水の質量、密度は下記が参考になります。

水の質量は?1分でわかる意味、求め方、体積から質量の換算法

混同しやすい用語

密度と比重の値

密度(g/cm3)と比重は数値が同じになりますが、密度は単位をもつ物理量、比重は単位のない無次元数という点が異なります。

数字が一致するため同じ値と誤解しやすいので注意が必要です。

単位体積重量

体積1m3あたりの重量(kN/m3)で、「密度×重力加速度」で求めます。

密度や比重と数値が異なり、単位もkN/m3を使うため混同しないよう区別することが大切です。

無次元数

単位をもたない数のことです。

比重は「密度÷水の密度」で求めるため、単位が打ち消しあって無次元数になります。

密度は単位をもつ有次元の量であるため、比重と明確に異なります。

密度と比重の関係を整理した表を示します。

項目密度比重
定義単位体積当たりの質量水の密度を1とした無次元数
単位kg/m3またはg/cm3単位なし(無次元数)
値の関係水=1000 kg/m3水=1.0(基準)

まとめ

今回は密度と比重について説明しました。

意味や関係性が理解頂けたと思います。

密度と比重は混同されやすい用語です。

密度と比重で値が同じになるからです。

まずは密度と比重の計算式、意味を理解しましょう。

それから両者の違いを覚えてくださいね。

下記も参考になります。

密度とは?意味・求め方と比重との違い・単位(ρ)と水・空気の密度一覧(建築材料)

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

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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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