圧力

圧力

圧力とは、物体の任意の面に加えられた応力である。静止した流体の中にあるとき、物体の任意の面に対しては垂直方向に力が加わる。このときの圧力は、垂直方向の力を面積で割ることで出てくる。一般に圧力の単位としてパスカル(Pa)が使われる。

パスカルの原理

パスカルの原理とは、流体中のすべての任意の面について同じ圧力が働くことをいう。

絶対圧とゲージ圧

圧力は、絶対圧とゲージ圧に分けられる。絶対圧は真空状態を基準として表したもので、ゲージ圧は大気圧基準にしたものである。絶対圧は、Pa、PaA、Pabsなどと表記をし、ゲージ圧は、PaGなどと表記する。

圧力の単位

圧力の単位は、SI単位系ではパスカル [Pa] (= N/m2) が用いられる。 また、bar (= 105Pa)、kgf/cm2などの単位系も用いられる。

大気圧

大気圧は、標準として1atm = 1.013 × 105 PaA = 1.013 barA = 1.033 kgf/cm2Aとして規定されている。ただし、時間や場所、とくに標高の高い位置で大気圧は異なる。

海中の圧力

海中では深くなればなるほど、圧力が高まっていく。

静止流体における圧力

静止流体の壁面に対する圧力(たとえば容器の中の水の圧力)では、壁面に対して垂直方向に力が加わる。一般に、圧力は場所の関数として表され、壁面に加わる力の総和は、面に垂直な方向の圧力を面積分する。

壁面に働く静止流体

壁面に働く静止流体

深さのある容器を考える場合、壁面に加わる圧力は水深が深くなるにつれて増加する。水面の圧力が大気圧に等しくなり、水深の増加に伴い、その深さに相当する液体の重さ分の圧力が増加する。

容器内の壁面に働く圧力

容器内の壁面に働く圧力