圧力単位kgf/cm2(重量キログラム毎平方センチメートル)をPa(パスカル)に換算する

   目的

この記事では,かつて工学気圧として使用された単位kgf/cm2(重量キログラム毎平方センチメートル)をSI単位系であるPa(パスカル)に変換する方法について述べる。

そもそもkgf/cm2(重量キログラム毎平方センチメートル)とは何か

1993年に計量法改正が実施され,圧力単位がSI単位系であるパスカル(Pa)に移行することになったが,それまでは1kgf/cm2の大きさ(98kPa)が標準大気圧(101.3kPa)と近いことから,工学気圧単位として一般的に使用されていた圧力単位である。

単位の大きさ通り,kgfをcm2で除した(割った)ものであるが,SI単位に統一されてから約30年過ぎた今(2020年)となっては見慣れない単位となってきている。

kgf/cm2をPaに換算する 1/4 (そもそもkgfとは何か)

kgfとはキログラム重,重量キログラムと呼ばれる。
重量キログラムは、1キログラム (kg) の質量が標準重力加速度のもとで受ける重力の大きさである。重力加速度を9.8m/s2としたとき,1kgが受ける力の大きさは次の通り求められる。

F=ma
=1[kg] x 9.8 [m/s2]
=9.8[N]

kgf/cm2をPaに換算する 2/4 (kgf/cm2とは何か)

単位の通り1kgf≒9.8Nを1cm2で除したものが1kgf/cm2となる。
1cm2あたりに9.8Nがかかっているものである。

kgf/cm2をPaに換算する 3/4 (そもそもPaとは何か)

Paとは以前投稿した記事で記している通り,1m2あたり1Nの力をかけたものである。

(1MPa,1kPa,1Pa)圧力の大きさについて
⇒⇒⇒https://lifeisfruits.com/2018/07/28/about-pressure/


ざっくりと言えば,0.1kg(100cc)の水を1m2の容器に入れた際に,容器の底にかかる状態である。

kgf/cm2をPaに換算する 4/4 (結論)

上記を元に1kgf/cm2を1m2あたりにかかる力に換算すると,10000kgf/m2となる。
10000kgfをNで表すと,10000kg x 9.8[m/s2] = 98000 [N] であることから,

1kgf/cm2 = 98000N/m2
=98000Pa
=98kPa

と換算される。

参考文献

工学気圧_Wikipedia

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E6%B0%97%E5%9C%A7

HPLCの圧力単位について_Imtakt

http://www.imtakt.com/jp/Columnist/CC005.htm

工学気圧_Weblio

https://www.weblio.jp/wkpja/content/%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E6%B0%97%E5%9C%A7_%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E6%B0%97%E5%9C%A7%E3%81%AE%E6%A6%82%E8%A6%81

技術

Posted by Gin