空気密度

質問

壁面の風圧力を調べようと思ったのですが、空気密度が1.25N/m3の場合と0.125N/m3がありどちらを選択して良いのかわからなくなってしまいました。ちなみに場所は東京で気温は25度です。
よろしくお願いいたします。

回答No.3

htms42

多分質問者様が見られたのは機械工学関係の本ではないでしょうか。
機械学会での用語では
比重量γ、密度ρと使い分けていました。γ＝ρｇとなっています。γの単位は［ｋｇｆ／ｍ３］、ρの単位は［ｋｇｆ・ｓ２／ｍ４］です。
私の持っている本に機械便覧（第６版）からの引用で数値が載っています。
０℃で
γ＝１．２５９、ρ＝０．１２８４
です。この数字のような気がします。
でも合いませんね。１ｋｇｆ＝９．８Ｎを入れると
γ＝１２．５９ですから。

「密度」という用語は物理系で言うところのものとまったく違います。
私も読んでいてわけが分からなくなりました。

機械工学の立場では質量を認めてこなかったのです。重量の方がより基本的な量だと判断していました。物理の分野で質量と呼んでいるものはすべて重量です。質量は重量から導かれる量です。
釣り合いを主として力の働きを考えることは多いですが運動の原因としての力はあまり考えることはありません。ｋｇｆで考えた重量で殆どを済ませています。エネルギーもｋｇｆｍです。Ｊに変換しなければいけないときは１ｋｇｆｍ＝９．８Ｊとしています。それ以外ではすべてｋｇｆｍでした。運動エネルギーは(1/2)ｍｖ２[J]ですが(1/2g)ｗｖ２[kgfm]という表現になります。ｍ＝ｗ／ｇという表現を使っています。
機械学会は新しい便覧で「従来質量を認めてこなかったのを改める」と書いていますが使う立場の人にどれだけ行きわたっているかは「？」です。ｋｇｆからＮへの変換の数値９．８（≒１０）の混乱だろうと思います。

力は物理単位でＮ、工学単位でｋｇｆと言われてきましたそれだけではありません。物理でもｋｇｗを使っていましたから食い違いはないはずです。大きな違いは質量の考え方にあります。
物理系では物体があればまず質量が決まると考えます。
工学系では物体があればまず重量が決まると考えています。
Ｎが導入されてもこの考え方の違いが工学系の技術者に理解されない限り、混乱は続くでしょう。

見当違いの回答になっているかもしれません。あまり自信はありません。

回答No.2

noname#60215

No.1さんのご指摘のとおり単位そのものが間違っていますが、
それはさておき、
1.25と0.125と一桁も違う数値の出所は何ですか？

回答No.1

麻野 なぎ（@AsanoNagi）

「密度」ですよね？
だとしたら、単位が、N/m3 であるはずはありません。

さて、おおざっぱに、窒素 100% で考えると、窒素の分子量は、28 ですから、1mol = 22.4リットルの質量が、28g です。
1m^3 = 1000リットルなので、その質量は、1000/22.4×28 = 1250g です。
だとすると、密度は、おおざっぱに、1.25kg/m3 あたりになりますね。

正確ではありませんが、一桁違う数値のどちらかを見極めるには、十分かと。