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水の比重は?1分でわかる値と単位、温度、kg/m3との関係

この記事の要点

水の比重は約1.0です(水の温度が4℃のとき)。

ただし、水の比重は温度により変化します。


水の比重は約1.0です(水の温度が4℃のとき)。ただし、水の比重は温度により変化します。4℃のとき水の密度は最大値になり、4℃を1℃でも超えても下がっても、水の密度は小さくなります。例えば99℃では、水の比重は0.96程度です。ただし、建築の分野では概ね1.0と考えて問題ないでしょう。


今回は水の比重の値と単位、温度、kg/m3との関係について説明します。水の密度と温度の関係、比重の意味は下記が参考になります。

水の密度は?1分でわかる値、単位とg/cm3、4℃での密度

比重の単位は?1分でわかる意味、単位換算、密度の計算、Lとの関係

水の比重は?値と単位

水の比重は約1.0です。比重=物の密度÷水の密度(約1.0g/cm3)で計算します。水の密度は4℃で最大値となり1.0に近づきます。下図をみてください。水の比重の密度は4℃より1℃でも高い(又は低い)と、値は小さくなります。


水の密度1


例えば温度が99℃のとき水の密度=約0.96g/cm3です。よって水の比重は約0.96になります。水の密度の詳細は下記が参考になります。

水の密度は?1分でわかる値、単位とg/cm3、4℃での密度


なお水の比重の単位は無しです。水に限らず比重には単位が無いので注意しましょう。比重の単位は下記をご覧ください。

比重の単位は?1分でわかる意味、単位換算、密度の計算、Lとの関係

水の比重と温度

水の比重は、水の温度に左右されます。下図をみてください。水の密度と温度の関係を示しました。


水の密度2


水の密度は4℃で最大です。4℃より低くても、高くても、密度の値は小さくなります。他の物質にはない性質を持っています。

水の比重とkg/m3の関係

前述したように比重の単位は無いです。密度の単位としては


kg/m3

t/m3

g/cm3


等を使います。水の密度にはkg/m3を使うこともあるので、各密度の単位変換を勉強しましょう。密度の単位変換は下記が参考になります。

密度の単位は?1分でわかる単位、読み方、変換、水の密度、g/mlとg/cm3の関係

混同しやすい用語

水の密度(kg/m3)

水の密度は約1000kg/m3(1g/cm3)で単位をもつ有次元の値です。水の比重は「水の密度÷水の密度=1」で単位のない無次元数であり、密度と数値は近いですが単位の有無が異なります。

比重量

単位体積あたりの重量(kN/m3)のことで、比重(無次元)とは異なります。水の比重は「1」ですが、水の比重量は約9.8kN/m3(SI単位系)であり、名称が似ているため混同しやすいです。

水の温度と密度・比重の関係

水の密度は4℃で最大(約1g/cm3)となり、それ以上でも以下でも小さくなります。比重は密度を基に計算するため、4℃の水の比重が1となり、温度が変わると比重の値も変化します。

試験での問われ方|管理人の一言

水の比重は?に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。定義と計算の両面から理解しておきましょう。

試験では密度・比重・単位体積重量の相互関係と代表的な材料の数値が問われることがあります。

「密度×重力加速度=単位体積重量」の関係を理解し、kN/m3単位での計算に慣れておきましょう。

水の比重を整理した表を示します。

項目内容備考
水の比重(4℃)約1.0(無次元)水の密度を基準とした比率
水の比重(99℃)約0.96温度上昇で密度が低下
比重の単位無次元(単位なし)密度(kg/m3)とは異なる

まとめ

今回は水の比重について説明しました。水の比重は約1.0です。ただし水の密度は温度により変化します。例えば、水の温度が99℃のとき水の密度は約0.96です。水の比重だけでなく、他物質の比重の値も比較のために覚えておくと良いでしょう。下記が参考になります。

比重の単位は?1分でわかる意味、単位換算、密度の計算、Lとの関係

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