圧力勾配の単位は？1分でわかる意味、計算、動水勾配との違いは？

この記事の要点

圧力勾配の単位はN/cm³やkN/m³で表され、単位体積重量（力/体積）の単位と同じ次元を持つ。

動水勾配（i＝Δh/L）が無次元であるのに対し、圧力勾配（ip＝γw×Δh/L）には水の単位体積重量γwが掛かるため単位を持つ点が異なる。

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圧力勾配の単位は「N/cm³、kN/m³」のように「単位体積重量の単位」と同じです。

圧力勾配の計算式から簡単に理解できます。圧力勾配ipの求め方は「ip=γw×Δh/L」です。

γwは水の単位体積重量、Δhは水頭差、Lは水の流れる任意の２点間距離です。Δｈ/Ｌは無次元数なので、圧力勾配の単位はγwの単位と同じですね。

今回は圧力勾配の単位と意味、計算、動水勾配との違いについて説明します。圧力勾配、水頭差の詳細は下記が参考になります。

圧力勾配の単位は？

圧力勾配の単位は「N/cm³、kN/m³」のように「単位体積重量の単位」と同じです。

これは後述する圧力勾配ipの計算式「ip=γw×Δh/L」から明らかです。Δh/Lは無次元数のため、ipはγwと同じ単位になりますね。

圧力勾配の詳細は下記が参考になります。

圧力勾配の計算式は

ip=γw×Δh/L

です。γwは水の単位体積重量、Δhは水頭差、Ｌは水の流れる任意の２点間距離です。水頭差の詳細は下記をご覧ください。

圧力勾配と動水勾配の違いを下記に示します。

・圧力勾配　⇒　ip=γw×Δh/L

・動水勾配　⇒　i=Δh/L

上記より、圧力勾配と動水勾配の違いはγwの有無です。動水勾配の詳細は下記が参考になります。

混同しやすい用語

圧力勾配（ip）の単位 vs 動水勾配（i）の単位

動水勾配iはΔh/L（長さ/長さ）で求まる無次元量であり、単位を持たない（数値のみ）。

圧力勾配ipはγw×Δh/L（単位体積重量×無次元）で求まるため、N/cm³やkN/m³といった単位体積重量と同じ単位を持つ。

単位体積重量（γw）vs 密度（ρ）

水の密度ρは単位体積あたりの質量（kg/m³）であり、水では約1000 kg/m³である。

水の単位体積重量γwは単位体積あたりの重量（N/m³、kN/m³）で、γw＝ρg（重力加速度g≒9.8 m/s²）から求まる（γw≒9.8 kN/m³）。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「圧力勾配の単位はN/cm³（kN/m³）、動水勾配は無次元」という単位の区別や、ipとiの換算関係が問われる。

圧力勾配と動水勾配の単位の違いを「γwの有無」で整理しておくと、単位問題でのミスを防げる。

圧力勾配の単位を整理した表を示します。