大気圧とは？1分でわかる意味、計算、値、単位、kpa、Mpaの表し方

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大気圧（たいきあつ）とは、空気の重さです。「空気に重さがあるの？」と思うかもしれません。確かに空気自体は軽いのですが、空から地上まで空気が積み重なっていると考えると、空気は相当重くなります。よって、高い山に登るほど大気圧は小さくなります。地上の大気圧は約101.3kpaです。

今回は大気圧の意味、計算と値、単位、kpa、Mpaの表し方について説明します。大気圧と関係する用語に、絶対圧とゲージ圧があります。詳細は下記が参考になります。

ゲージ圧とは？1分でわかる意味、単位、大気圧、絶対圧との関係

絶対圧とは？1分でわかる意味、計算、ゲージ圧への換算、単位

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大気圧とは？

大気圧（たいきあつ）とは空気の重さです。空気自体は軽い（空気の密度≒1.3kg/m3）ですが、空から地上まで空気が積み重なっているため、空気の重さは相当大きくなります。下図をみてください。大気圧と空気の重さのイメージ図です。

図　大気圧

上図のように地上よりも高い山にいる方が、空気の積み重なる高さが小さいですね。よって空気の重さも小さく（大気圧が小さく）なります。

地上での大気圧は101.3kpa（＝1平米当たり10ｔ）とかなり大きな力です。私たちの体、モノには大気圧が作用しています。なぜ潰れないのでしょうか。それは、大気圧に対して反作用の圧力が生じており、大気圧と打ち消し合い0になるからです。

大気圧の計算と値

私たちの体は、大気圧による重さを感じません。空気に重さがあるという事実を忘れてしまいがちです。そんな空気の重さ（大気圧）を測定したのが「イタリアの物理学者トリチェリー」です。

トリチェリーの実験では、まずシャーレに水銀を入れます。試験管に水銀を満たし、口を押えて試験管を逆さにシャーレの中へ入れます。

図　大気圧の計算とトリチェリー

すると、試験管に入った水銀はシャーレから溢れるのではなく、下図のようにシャーレ底から0.76mの位置で止まりました。

図　大気圧の計算とトリチェリー

これはシャーレに作用する大気圧、試験管内の水銀の重さが釣り合っているからです。水銀による静水圧を計算します。

po＝ρo×ｇ×H＝13590kg/m3×9.8m/s2×0.76m＝101300N/㎡　⇒　101.3kpa

上記のように大気圧の値が計算できました。また、前述の実験により初めて人類が真空を作りました。

大気圧の単位

大気圧は圧力の単位で表します。

kPa

MPa

等を使います。

大気圧とkpa、Mpaの表し方

大気圧の値をkpa、Mpaで表します。

101.3 kpa

0.10 Mpa

paの単位換算は下記が参考になります。

paとは？1分でわかる単位の意味、si単位系、単位換算、計算

まとめ

今回は大気圧について説明しました。意味が理解頂けたと思います。大気圧は、空気の重さです。空気自体は軽いですが、空から地上まで積み重なると、とても大きな重さになります。地上の大気圧＝101.3kpaで、これは1平米当たり10ｔもの力です。大気圧とゲージ圧、絶対圧の関係も勉強しましょう。下記が参考になります。

ゲージ圧とは？1分でわかる意味、単位、大気圧、絶対圧との関係

絶対圧とは？1分でわかる意味、計算、ゲージ圧への換算、単位