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体積と重量の違いは？1分でわかる重量の計算、比重との違い、鉄の重量換算

物の重量は、体積によって変わります。体積が大きければ、重量も増えます。ただ、物の材料によって、同じ体積でも重量が変わります。今回は、体積と重量の違い、重量の計算、比重との違い、鉄の重量換算について説明します。※今回の記事は、単位体積重量（密度）や、比重について勉強するとスムーズに読めます。

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体積と重量の違いは？

体積とは、物が空間に占める大きさの量です。例えば、１ｍ四方の鉄の塊があります。この体積は、

1.0×1.0×1.0＝1.0ｍ3

です。

重量は、質量に重力加速度をかけた値です。質量とは、物がもつ量そのものです。月と地球で、重力は違います。10.0ｋｇの物を、地球で持ったとき、月でもったときは、重さの感じ方が違います（重力が違うからです）。

しかし、物がもつ量そのものは、変わりません。この量が、質量です。

さて、２つの材料を用意して、全く同じ体積としました。材料Ａと材料Ｂの質量は、全く同じでしょうか。

答えは「違う」です。つまり、同じ体積でも、材料ごとに質量は変わります。これは、体積に応じた質量の値が違うからです。中身がスカスカのスポンジケーキと、果物や中身が沢山詰まったケーキでは、同じ大きさでも重さが違いますね。

「体積に応じた質量の値」を、「密度」といいます。密度は、下式で計算します。

密度＝質量÷体積

また、体積と重量は、下記の関係があります。

・体積が大きくなるほど、重量は大きくなる（体積が小さくなるほど、重量は小さくなる）

・体積の大きさが2.0倍になると、質量も2倍になる（体積と質量は比例関係にある）。

密度は、材料によって値が決まっています。代表的な材料の密度を下記に整理しました。

• 鉄（鋼）　　　⇒　7.85ｇ／ｃｍ3
• コンクリート　⇒　2.3ｇ／ｃｍ3
• 水　　　　　　⇒　1.0ｇ／ｃｍ3

他にも、建築では色々な材料を使います。他材料の密度は、下記の記事が参考になります。

コンクリートの比重は？鉄筋コンクリートとの違い、骨材、鉄筋の影響

体積と質量の計算

物の質量は、下式で計算します。

質量＝密度×体積

密度は決まった値です。よって、体積の大きさを計算する必要があります。建築では、体積を

体積＝長さ×断面積

で計算することが多いです。

体積、重量、質量、比重、密度の違い

体積、重量、質量、比重、密度の違い、意味を下記に整理しました。

• 体積　⇒　物が、空間に占める大きさの量。断面積（長さ×幅）×高さなどで計算する。
• 重量　⇒　質量に重力加速度をかけた値
• 質量　⇒　物の、量そのもの
• 比重　⇒　物の密度を、水の密度で割った値
• 密度　⇒　質量を体積で割った値

体積は下式で計算します。

Ｖ＝Ａ×Ｈ

Ｖは体積、Ａは断面積、Ｈは高さです。四角形の断面積Ａは、長さ×幅です。体積の求め方は、立体の形状で違います。

重量は、質量に重力加速度を掛けた値です。質量と意味が違うので注意してください。質量と重量の違いは、下記が参考になります。

質量、重量とは？1分でわかる意味、違い、換算、体重計、重力との関係

比重は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

なお、密度と単位体積重量は、ほぼ同じ意味です。密度については、下記が参考になります。

単位体積重量とは？1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方

特に、比重と密度、重量と質量は似たような意味です。混同しないよう注意してくださいね。下記も参考になります。

密度と体積の関係は？1分でわかる意味、違い、計算と覚え方、質量との関係

鉄の重量の求め方

鉄の重量を計算します。下図の形をした鉄の断面積、質量を求めてください。長さは6.0ｍとします。

断面積は、

Ａ＝100×8×2+（200－8×2）×5.5＝2612ｍ㎡

密度は7.85ｔ／ｍ3（ｇ／ｃｍ3）なので質量は、

ｗ＝2612×7.85＝20504ｇ／ｍｍ　⇒　20.5ｋｇ／ｍ

長さは6.0ｍなので、

Ｗ＝20.5×6＝123ｋｇ

です。

体積と重量の関係を整理した表を示します。

項目	内容	備考
体積	物が占める空間の大きさ	単位：m3、cm3
重量の計算	体積 × 密度 × 重力加速度	単位：N、kN
比重との違い	比重は密度を水で割った無次元値	鉄の比重≒7.85

まとめ

今回は体積と重量について説明しました。意味が理解頂けたと思います。分かってしまえば簡単ですが、実は奥が深い内容です。特に、ややこしい用語が多く混同しやすいです。まずは体積と質量、密度の関係を覚えてください。色々な材料の密度を知り、質量を計算しましょう。下記も併せて参考にしてくださいね。

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プロフィール

• 略歴▼
• 名前　ハナダユキヒロ/換算と計算の実例 代表
• 2024年　弊サイトを開設


• これまで筆者は構造設計の実務に携わる中で様々な数量の単位換算を行ってきました。単位換算は「慣れ」です。


• 何度も繰り返し単位換算することで暗算できるようになります。弊サイトでは様々な単位換算の事例を解説し、学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。

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