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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

絶対圧(ぜったいあつ)とは、絶対真空の状態(大気圧0)を基準として考える圧力です。普段の生活では意識しませんが、空気には重さがあります。空気の重さを「大気圧(たいきあつ)」といいます。大気圧の値は約101.3kpaで人や物に作用しています。大気圧は建築物の構造に影響しないため、通常、大気圧を0として外力などの圧力を表します。


今回は絶対圧の意味、計算、ゲージ圧への換算、単位について説明します。ゲージ圧、大気圧の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

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絶対圧とは?

絶対圧(ぜったいあつ)とは、絶対真空の状態(大気圧0の状態)を基準として考える圧力です。下図をみてください。絶対圧と、ゲージ圧の関係を示しました。


図 絶対圧


ゲージ圧とは、大気圧を基準に(大気圧101.3kpaを0と考えて)して表す圧力です。


絶対真空とは、空気などが全く無い状態です。大気圧は空気の重さを意味します。意外かもしれませんが空気には重さがあります。下図をみてください。「空気」という物質が地上まで積み重なっていると考えると、空気の重さは相当大きくなります。


図 絶対圧と大気圧


※大気圧の詳細は下記が参考になります。

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ちなみに高い山に登ると「空気が薄くなる」と言いますね。空気が薄くなる分、空気の重さも軽くなります。なお、地上の大気圧の値は約101.3kPaです。これは1平米当たり10tもの圧力なので、驚くほど大きな圧力です。


しかし大気圧で人やモノはつぶれません。これは人やモノの内側から同様の圧力が反作用として生じており0になるからです。


前述の通り大気圧による影響はないため、ふつうは建築物の構造部材に大気圧を考慮しません。普段の生活でも同じですよね。例えば、50kgの物はあくまで「50kg」です。大気圧による重さは考えません。この考え方がゲージ圧です。大気圧101.3kpaを基準(0)として考えます。※ゲージ圧の詳細は下記をご覧ください。

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


絶対圧は絶対真空という「空気が全くない状態」を基準として圧力を表します。絶対真空では大気圧=0kpaです。例えば物による圧力50kpaに大気圧101.3kpaを加えて、151.3kpaのように表します。

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絶対圧の計算、ゲージ圧への換算

下図の壁に作用する最大の静水圧を絶対圧とゲージ圧の両方で表しましょう。重力加速度は10m/s2とします。


図 絶対圧の計算


ゲージ圧は大気圧を基準に表します。要するに普段通りの圧力の表し方でOKです。水深が10mなので、


静水圧(ゲージ圧)=ρgH=1.0t/m3×10m/s2×10m=100kPa


です。絶対圧は、ゲージ圧に大気圧を加えます。よって、


静水圧(絶対圧)=100+101.3=201.3kPa


です。

絶対圧の単位

絶対圧の単位は下記を使うことが多いです。


kPa

MPa

まとめ

今回は絶対圧について説明しました。意味が理解頂けたと思います。絶対圧は、絶対真空を基準に表した圧力です。一方、ゲージ圧は大気圧を基準に表した圧力です。私たちは普段から、大気圧の元で生活しています。大気圧による影響はないため、大気圧101.3kpaを基準(0として考えた)ゲージ圧をよく使います。絶対圧と大気圧、ゲージ圧の関係を理解しましょうね。下記が参考になります。

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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

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