雑学

kPa(キロパスカル)とkg/cm2(kgf/cm2)の変換方法や読み方や違い

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この記事では「kPa(キロパスカル)とkg/cm2(厳密にはkgf/cm2)(キログラム重パー平方センチメートル)の変換方法や読み方や違い」について博士とお手伝いさんの対話形式で解説していきます。

内容が堅いため、それが緩和されて読みやすいかと思います!

それでは博士とお手伝いさんよろしくお願いします^_^

kPa(キロパスカル)とkg/cm2(kgf/cm2)の変換方法や読み方や違い

結論: 1kPa = 約98kg/cm2(kgf/cm2)

博士:こんにちは、お手伝いさん。今日はkPa(キロパスカル)とkg/cm²(キログラム毎平方センチメートル)の変換方法や違いについてお話ししましょう。
お手伝いさん:はい、博士。

それぞれの単位は何を測るためのものですか?

博士:両方とも圧力を表す単位ですが、それぞれ定義や利用状況が異なります。

kPaは国際単位系(SI)で用いられる圧力の単位で、1キロパスカルは1,000ニュートン毎平方メートル(1,000 N/m²)です。

一方、kg/cm²(厳密にはkgf/cm2が正解。従来はkg/cm2でもOKだったものの、今ではkgf/cm2を使うといいです。ただ、検索にてkg/cm2と調べる人も多いので、以下はこのまま解説します)は技術分野で使われることが多い単位で、1 kg/cm²は重力加速度(9.80665 m/s²)を考慮し、98,066.5パスカル(N/m²)となります。

お手伝いさん:なるほど、それではkPaとkg/cm²の変換方法を教えてください。
博士:もちろんです。まず、kPaからkg/cm²への変換方法ですが、kPaの値を98.0665で割ることで求めることができます。

例えば、100 kPaをkg/cm²に変換する場合、100 ÷ 98.0665 ≈ 1.02 kg/cm²となります。

お手伝いさん:では、kg/cm²からkPaへの変換方法は?
博士:kg/cm²からkPaへの変換方法は、kg/cm²の値に98.0665を掛けることで求めることができます。

例えば、1 kg/cm²をkPaに変換する場合、1 × 98.0665 = 98.0665 kPaとなります。

 

kPa(キロパスカル)とkg/cm2(kgf/cm2)の関係式の導出方法

お手伝いさん:博士、先ほどの変換方法の具体的な導出方法について教えていただけますか?
博士:もちろんです。

まず、圧力は力(F)を面積(A)で割った値として定義されます。つまり、P = F/Aです。

kPaとkg/cm²は、それぞれ異なる単位系で力と面積が表されているため、変換方法を導出するには両者を同じ単位系に揃える必要があります。

お手伝いさん:それでは、どのように同じ単位系に揃えるのでしょうか?
博士:まず、kg/cm²の単位をSI単位系に揃えましょう。

1 kg/cm²は、質量(1 kg)が面積(1 cm²)にかかる圧力です。質量はそのままですが、面積を平方メートル(m²)に換算する必要があります。

1 cm²は、1 cm × 1 cmであり、1 mは100 cmなので、1 cm² = (1/100 m) × (1/100 m) = 1/10,000 m²です。

お手伝いさん:面積が換算できましたね。

次にどうすればいいですか?

博士:次に、重力加速度を考慮して、質量を力に変換します。

1 kgの質量は、重力加速度(g)が働くと、1 kg × g という力となります。

標準重力加速度は 9.80665 m/s²なので、1 kg × 9.80665 N(ニュートン)となります。

お手伝いさん:それでは、これで圧力の単位を換算できますか?
博士:そうです。これでSI単位系に換算できます。

1 kg/cm² = (1 kg ×9.80665 N) / (1/10,000 m²) です。ここで、質量(1 kg)に重力加速度(9.80665 m/s²)を掛けた値を分子に、面積の換算値(1/10,000 m²)を分母に置きます。

これを計算すると、1 kg/cm² = 98,066.5 N/m²となります。

お手伝いさん:では、ここからkPaとの関係式が求まるのですね。
博士:その通りです。先ほど求めた1 kg/cm² = 98,066.5 N/m²ですが、1 kPa = 1,000 N/m²なので、1 kg/cm² = 98.0665 kPaという関係式が導かれます。

これにより、kPaとkg/cm²を相互に変換することができます。

お手伝いさん:導出方法がよくわかりました。ありがとうございます、博士。
博士:どういたしまして。

これでkPaとkg/cm²の変換方法や違い、そして導出方法について理解が深まったことでしょう。

何か他にも質問があれば遠慮なくおっしゃってください。