水柱メートル
水柱メートル(すいちゅうメートル、英語: metre、記号: mH2O, mAq)は、圧力の単位である。
水柱メートル metre of water | |
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記号 | mH2O, mAq |
系 | MKS重力単位系 |
量 | 圧力 |
SI | 正確に 9806.65 Pa |
由来 | 1 mの水柱を支えることのできる圧力 |
日本の計量法体系では、1 mH2O = 正確に 9806.65 Pa である[注釈 1]。
同様にして水柱センチメートル、水柱ミリメートル、水柱インチ、水柱フィートも定義できる。水銀柱ミリメートル(トル)の水銀の代わりに水を使ったものと見ることもできる。
由来
1水柱メートルは、1 m の水の柱を支えることのできる圧力に由来する。言い換えると、水深 1 m での水圧である。これは、水の密度を1.0 g/cm3( = 1000 kg/m3)とし、これに標準重力加速度 g = 9.80665 m/s2を適用して得られる値ということになるが、これはあくまで水柱メートルの由来によるものであって、現在は、計量単位令にあるとおり、正確に 9806.65 Paである[注釈 2]。
概要
流体工学、水理学、地下水学などでは水柱メートルで表される圧力を圧力ヘッドあるいは水頭(すいとう)と呼び、単にメートル単位で表す。例えば高さ10メートルの所にある貯水槽に水を汲み上げるとき、管の摩擦損失が2メートル(水柱メートル)であれば、ポンプの揚程は12メートル(水柱メートル)となる。
水柱センチメートルは、水柱メートルの1/100であり、正確に 98.0665 Pa である[注釈 3]。
水柱ミリメートルは、水柱メートルの1/1000であり、正確に 9.806 65 Pa である[注釈 4]。
水柱インチは、正確に 249.0899 Pa である[注釈 5]。
水柱フィートは、水柱インチの12倍であり、すなわち正確に 2989.0788 Pa である[注釈 6]。
水柱メートル、水柱センチメートル、水柱ミリメートル、水柱インチ、水柱フィートはSI単位ではなく、国際単位系ではパスカル(Pa)を使用することになる。日本の計量法では、その附則第3条第3項及び第4条第1項により、水柱メートル・水柱ミリメートル・水柱センチメートル及び水銀柱メートル・水銀柱ミリメートル・水銀柱センチメートルを、2013年9月30日までは「法定計量単位」とみなして、生体内の圧力の計量に限って使用を認めている(当初は1999年9月30日までであったが、猶予期限が何度か延長されている)[2]。工業・工学分野など生体内の圧力の計量以外では、1999年9月30日以降は使用が禁止されている。
なお、ここで言う「生体内の圧力」とは、例えば、頭蓋内圧力、眼圧、気道内圧、膀胱内圧力のことであり、「血圧」はここでいう「生体内の圧力」ではない[3]。生体内圧力の計量に使われている水銀柱ミリメートル(mmHg)は、2013年10月1日以降は、トルのみが使えることになる。
脚注
注釈
- 計量単位令[1]別表第6 項番11「生体内の圧力の計量」欄、水柱メートル。
- 実際の水の密度は、最大となる温度3.984 ℃において999.97495 kg/m3であり、これによると約9806.40 Paということになる。しかし測定地点の重力加速度は 9.80665 m/s2とは異なるから、このような計算自体がほとんど意味がない。
- 計量単位令[1]別表第6 項番11「生体内の圧力の計量」欄、水柱センチメートル。
- 計量単位令[1]別表第6 項番11「生体内の圧力の計量」欄、水柱ミリメートル。
- 計量単位令[1]別表第7 項番11「圧力」欄、水柱インチ。
- 計量単位令[1]別表第7 項番11「圧力」欄、水柱フィート。
出典
- “計量単位令”. e-Gov法令検索. 総務省行政管理局. 2013年3月16日閲覧。
- “計量法附則第四条の計量単位等を定める政令”. 法令データ提供システム. 総務省行政管理局. 2013年1月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月16日閲覧。
- 計量行政室 (2011年12月). “生体内圧力の計量単位について(周知)” (PDF). 経済産業省. 2013年3月16日閲覧。
関連項目
パスカル(SI単位) | バール | 工学気圧 | 気圧 | トル | psi | |
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1 Pa | ≡ 1 N/m2 | = 10−5 bar | ≈ 10.2×10−6 at | ≈ 9.87×10−6 atm | ≈ 7.5×10−3 Torr | ≈ 145×10−6 psi |
1 bar | = 100000 Pa | ≡ 106 dyn/cm2 | ≈ 1.02 at | ≈ 0.987 atm | ≈ 750 Torr | ≈ 14.504 psi |
1 at | = 98066.5 Pa | = 0.980665 bar | ≡ 1 kgf/cm2 | ≈ 0.968 atm | ≈ 736 Torr | ≈ 14.223 psi |
1 atm | = 101325 Pa | = 1.01325 bar | ≈ 1.033 at | ≡ p0 | = 760 Torr | ≈ 14.696 psi |
1 Torr | ≈ 133.322 Pa | ≈ 1.333×10−3 bar | ≈ 1.360×10−3 at | ≈ 1.316×10−3 atm | ≡ 1 mmHg | ≈ 19.337×10−3 psi |
1 psi | ≈ 6894.757 Pa | ≈ 68.948×10−3 bar | ≈ 70.307×10−3 at | ≈ 68.046×10−3 atm | ≈ 51.7149 Torr | ≡ 1 lbf/in2 |