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圧力水頭の求め方は?1分でわかる求め方、水圧との関係、圧力の単位

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圧力水頭(あつりょくすいとう)とは、圧力を水の密度と重力加速度で割った値です。例えば大気圧101.3kpaの圧力水頭を算定すると、約10mになります。これは大気圧が、水深10mの静水圧に相当することを意味します。今回は圧力水頭の求め方、水圧との関係、圧力の単位について説明します。圧力水頭、静水圧の詳細は下記が参考になります。

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圧力水頭の求め方は?

圧力水頭(あつりょくすいとう)とは、圧力を水の密度と重力加速度で割った値です。圧力水頭の求め方を下記に示します。


圧力水頭の求め方 計算式


Hは圧力水頭、pは圧力(kN/㎡)、ρは水の密度(1.0g/cm3)、gは重力加速度(9.8m/s2)です。上記の通り分母は、水の単位体積重量(=10kN/m3)です。


よって圧力水頭は、圧力を10で割れば大体の値が算定できます(圧力の単位に注意、また正確な単位体積重量の値9.81)。


例えば大気圧(空気の重さ)は101.3kpaです。101.3kpa=101.3kN/㎡です。これを10で割れば圧力水頭が算定できます。よって、大気圧の圧力水頭≒10mです。※大気圧の詳細は下記をご覧ください。

大気圧とは? 【近日公開予定】


大気圧は空気の重さです。空気の重さによる圧力が私たちの体に作用していますが、その大きさは「水深10mでの水圧と同じくらい」なので、相当大きい値だと分かりますね。静水圧の詳細は下記が参考になります。

静水圧とは?1分でわかる意味、性質、計算、動水圧、全水圧との違い

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圧力水頭と水圧(静水圧)の関係

圧力水頭を算定することで、圧力の値を「水深〇mの静水圧に相当する」と換算することができます。


なお下式を変形してpの形に直します。pは静水圧を求める式です。


圧力水頭と水圧(静水圧)の関係 計算式


さらに、上式は水中以外でも成立します。例えば、大気圧の値はトリチェリーの実験結果によりH=0.76、ρに水銀の密度を代入して算定すれば101.3kpaという値が算定できます。大気圧の詳細は下記をご覧ください。

大気圧とは? 【近日公開予定】

圧力の単位

圧力の単位は


Pa

kPa

Mpa

N/㎡(kN/㎡)


などで表します。下記も参考になります。

圧力の単位は?1分でわかる意味、単位、パスカル、kg/cm2との関係

MpaとKpaの関係は?1分でわかる単位、換算方法、kgf/cm2との関係

まとめ

今回は圧力水頭の求め方について説明しました。求め方、意味が理解頂けたと思います。簡単な計算式で圧力水頭が算定できます。試しに圧力水頭を計算して「水深何メートルの水圧に相当するか」考えてみるのも面白いですね。下記が参考になります。

圧力水頭とは?1分でわかる意味、公式と求め方、計算、圧力エネルギーとベルヌーイの定理

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