パスカル（単位）

パスカル
圧力計の単位はpsi（赤目盛り）とkPa（黒目盛り）
一般情報
単位系SI
単位プレッシャーやストレス
シンボルパ
名前の由来ブレーズ・パスカル
コンバージョン
1 Pa in ......は...と等しい
   SI基本単位：   kg ⋅ m −1 ⋅ s −2
   米国慣用単位：   1.450 38 × 10 −4  psi
   雰囲気：   9.869 23 × 10 −6 気圧
   バー：   10 −5バール
   バリー（CGS単位）   10 バ

パスカル（記号：Pa ）は、国際単位系（SI）における圧力の単位である。また、内部圧力、応力、ヤング率、極限引張強度の定量化にも用いられる。ブレーズ・パスカルにちなんで名付けられたこの単位は、 SI統一組立単位で、1ニュートン毎平方メートル（N/m 2）と定義されている。[ 1 ]また、 CGSシステムでは10バリュ（10 Ba）と同等である。パスカルの公倍数はヘクトパスカル（1 hPa = 100 Pa）で、1ミリバールと同等であり、キロパスカル（1 kPa = 1,000 Pa）で、1センチバールと同等である。

標準気圧（atm）と呼ばれる測定単位は次のように定義されます。101 325  Pa。[ 2 ]気象観測では、世界気象機関（WMO）の勧告に従い、通常、気圧はヘクトパスカルで報告されます。したがって、標準気圧または典型的な海面気圧は約1,013 hPaです。アメリカ合衆国の報告では、通常、水銀柱インチ[ 3 ]またはミリバール（ヘクトパスカル）が用いられます。[ 4 ] [ 5 ]カナダでは、これらの報告はキロパスカルで行われます。[ 6 ]

語源

この単位は、流体力学、流体静力学、そして気圧計の実験への貢献で知られるブレーズ・パスカルにちなんで名付けられました。パスカルという名称は、 1971年の第14回国際度量衡総会において、 SI単位のニュートン毎平方メートル（N/m 2）に採用されました。 [ 7 ] [ 8 ]

意味

パスカルは、次のようにSI 組立単位、またはSI 基本単位のみを使用して表すことができます。

1 P1つの＝1 北/メートル2＝1 けグラム/（メートル⋅s2）＝1 J/メートル3{\displaystyle {\rm {1~Pa=1~N/m^{2}=1~kg/(m{\cdot }s^{2})=1~J/m^{3}}}}

ここでNはニュートン、mはメートル、kgはキログラム、sは秒、Jはジュールである。[ 9 ]

1 パスカルは、1 ニュートンの力が 1 平方メートルの面積に垂直に及ぼす圧力です。

標準単位

気圧または標準気圧（atm）と呼ばれる測定単位は101.325 Pa（ 101.325  kPa）です。[ 10 ]この値は基準圧力としてよく使用され、国際標準化機構（ISO）のISO 2787（空気圧工具およびコンプレッサー）、ISO 2533（航空宇宙）、ISO 5024（石油）など、いくつかの国内および国際規格で規定されています。一方、国際純正応用化学連合（IUPAC）は、物質の特性を報告する際に100 kPaを標準圧力として使用することを推奨しています。[ 11 ]

UnicodeはCJK互換ブロックにU+33A9 ㎩ SQUARE PAとU+33AA ㎪ SQUARE KPAという専用のコードポイントを持っていますが、これらは古い表意文字セットとの下位互換性のためだけに存在しているため非推奨です。[ 12 ] [ 13 ]

用途

圧力測定の単位としてのパスカル (Pa) またはキロパスカル (kPa) は、世界中で広く使用されており、ヤード・ポンド法または米国慣用単位を依然として使用している一部の国 (米国を含む ) を除き、ほぼ平方インチあたりの重量ポンド(psi) の単位に取って代わっています。

地球物理学者は、地球内部の地殻変動による応力や圧力を測定または計算する際にギガパスカル (GPa) を使用します。

医療用エラストグラフィーは、超音波または磁気共鳴画像法を使用して非侵襲的に組織の硬さを測定し、多くの場合、組織のヤング率またはせん断弾性係数をキロパスカル単位で表示します。

材料科学および工学において、パスカルは材料の剛性、引張強度、圧縮強度の測定単位です。工学においては、パスカルは非常に小さな量を表すため、これらの用途ではメガパスカル（MPa）が好まれます。

一般的な物質のヤング率の近似値[ 14 ]
材料ヤング率（GPa）
ナイロン62～4
麻繊維35
アルミニウム69
歯のエナメル質83
銅117
構造用鋼200
ダイヤモンド1220

パスカルは、SI単位系におけるエネルギー密度の単位であるジュール/立方メートルにも相当します。これは、加圧気体の熱力学だけでなく、電場、磁場、重力場のエネルギー密度にも当てはまります。

パスカルは音圧の測定に用いられます。音の大きさは、音圧の主観的な感覚であり、ある基準圧力に対する音圧の対数スケール上の音圧レベル（SPL）として測定されます。空気中の音の場合、20μPaの圧力は人間の可聴閾値と考えられており、一般的な基準圧力であるため、SPLはゼロとなります。

建物の気密性は50Paで測定されます。[ 15 ]

医学では、血圧はミリメートル水銀柱（mmHg、1Torrに非常に近い）で測定されます。成人の正常血圧は、収縮期血圧（SBP）が120mmHg未満、拡張期血圧（DBP）が80mmHg未満です。[ 16 ] mmHgをSI単位系に変換するには、次のようにします。1mmHg =0.133 32  kPa。したがって、SI単位での正常血圧は、収縮期血圧（SBP）16.0 kPa未満、拡張期血圧（DBP）10.7 kPa未満です。これらの値は平均的な人間の身長の水柱の圧力とほぼ同じであるため、血圧は腕で心臓の高さで測定する必要があります。

ヘクトパスカルとミリバールの単位

気象学で一般的に使用される気圧の単位は、以前はバール（100 000  Pa（地球の平均気圧に近い）とミリバールで気圧を測定します。SI単位系の導入以来、気象学者は一般的に気圧をヘクトパスカル（hPa）で測定します。これは100パスカルまたは1ミリバールに相当します。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]例外として、キロパスカル（kPa）を使用するカナダがあります。他の多くの科学分野では、1000の累乗の接頭辞が好まれ、理論的にはヘクトパスカルは使用されません。[ 24 ] [ 25 ]

多くの国では、大気圧の測定に依然としてミリバールが使用されています。他の分野では、実質的にはキロパスカルが代わりに使用されています。[ 26 ]

倍数と分数

小数の倍数と分数は、標準的なメートル法の接頭辞を使用して形成されます。

倍数 分数
価値 名前 シンボル 価値 名前 シンボル
10 1パ デカパスカル ダパ 10 −1パスカル デシパスカル dPa
10 2パ ヘクトパスカル hPa 10 −2パスカル センチパスカル cPa
10 3 Pa キロパスカル kPa 10 −3パスカル ミリパスカル mPa
10 5 Pa バール（非SI単位） バー
10 6 Pa メガパスカル MPa 10 −6パスカル マイクロパスカル μPa
10 9パ ギガパスカル GPa 10 −9パスカル ナノパスカル nPa
10 12パ テラパスカル TPa 10 −12パスカル ピコパスカル pPa
10 15パ ペタパスカル PPa 10 −15パスカル フェムトパスカル fPa
10 18パ エクサパスカル EPA 10 −18パスカル アトパスカル アパ
10 21パ ゼタパスカル ZPa 10 −21パスカル ゼプトパスカル zPa
10 24パ ヨタパスカル YPa 10 −24パスカル ヨクトパスカル yPa
10 27パ ロナパスカル RPa 10 −27パスカル ロントパスカル rPa
10 30 Pa ケタパスカル QPa 10 −30パスカル ケクトパスカル qPa

参照

参考文献

  1. ^国際度量衡局（2006年）「国際単位系（SI）（PDF）（第8版）」118ページ、ISBN 92-822-2213-6、2021年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 、 2021年12月16日閲覧。
  2. ^ 「標準大気の定義」 BIPM . 2015年2月16日閲覧。
  3. ^ “National Weather Service 用語集のインチ・オブ・マーキュリーのページ” . 2021年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月15日閲覧。
  4. ^ 「米国政府の気圧図」。
  5. ^ 「ウェザーチャンネル」。
  6. ^カナダ、環境省（2013年4月16日） 「カナダの天気 - 環境省」 weather.gc.ca 。
  7. ^ bipm.fr . Wayback Machineで2007年6月30日にアーカイブ。
  8. ^第14回国際度量衡総会議事録、1971年、78ページ。
  9. ^表3（セクション2.2.2） . Archived 18 June 2007 at the Wayback Machine . SIパンフレット.国際度量衡局.
  10. ^ 「第10回CGPM会議決議4」。国際度量衡総会（Conférence Générale des Poids et Mesures） . 1954年. 2021年3月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年4月5日閲覧。
  11. ^ IUPAC.org、ゴールドブック、標準圧力
  12. ^ 「CJK互換性」(PDF) 2015年. 2016年2月21日閲覧。
  13. ^ Unicode標準バージョン8.0.0。マウンテンビュー、カリフォルニア州：Unicodeコンソーシアム。2015年。ISBN 978-1-936213-10-8. 2016年2月21日閲覧。
  14. ^ 「一般的な材料における引張弾性率（弾性係数またはヤング率）」 。 2015年2月16日閲覧。
  15. ^ 「第7章 ResNet標準：住宅エネルギー監査のためのResNet国家標準」（PDF） ResNet、2010年。2011年7月26日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2011年3月3日閲覧。
  16. ^ 「BPガイドライン | 目標血圧」アメリカ心臓協会。2020年5月18日閲覧。
  17. ^ “KNMI – ヴェーア – ヴァールネミンゲン” . 2016 年12 月 4 日に取得。
  18. ^ "コメント変換は圧縮ですか? – IRM" . 2016 年12 月 4 日に取得。
  19. ^ "DWD" . 2008年2月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年12月20日閲覧。
  20. ^ 「気象庁 天気図」2016年12月4日閲覧。
  21. ^ 「MDD」 。2006年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  22. ^ NOAA
  23. ^英国気象庁「記号と用語の解説」 。 2016年12月4日閲覧。
  24. ^ 「CTVニュース、天気、モントリオールの現在の状況」 。2011年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  25. ^カナダ、環境省。「モントリオール、ケベック州 – 7日間予報 – カナダ環境省」 。 2017年11月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年12月4日閲覧。
  26. ^アンブラー・トンプソン（編）『国際単位系（SI）の使用ガイド（改訂版）』、66ページ、 Googleブックス
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