物理単位

パスカル(物理単位)の解説

パスカル(物理単位)の解説
国際単位系(SI)における圧力および応力の単位であるパスカル(Pa)の定義、歴史、倍量・分量単位、および他単位との換算について解説します。

📌 主なポイント

  • パスカル(Pa)は、国際単位系(SI)における圧力および応力の単位である。
  • 1パスカルは、1平方メートルにつき1ニュートンの力が作用する圧力と定義される(1 Pa = 1 N/m2)。
  • 単位の名称は、物理学者・数学者であるブレーズ・パスカルに由来する。

パスカル(英: pascal、記号: Pa)は、圧力および応力を表すための物理単位であり、国際単位系(SI)における固有の名称と記号を持つ22個のSI組立単位の一つです。

kPaとpsiが並記された圧力計のイメージ
kPaとpsiが並記された圧力計

定義と組立

1パスカルは、1平方メートル(m2)の面積につき1ニュートン(N)の力が作用する圧力または応力と定義されています。SI基本単位や他のSI組立単位を用いて表すと、ニュートン毎平方メートル(N/m2)に等しく、さらにキログラム、メートル、秒を用いて表現されます。

1 Paの単位表現を示す数式
1 Paの単位表現

歴史と名称の由来

単位の名称は、流体力学や流体静力学への貢献、および気圧計を用いた実験で著名なフランスの数学者・物理学者であるブレーズ・パスカルにちなんで名付けられました。SI組立単位としての名称および記号「Pa」は、1971年に開催された第14回国際度量衡総会(CGPM)において採択されました。

倍量・分量単位と利用分野

パスカルに対しては、国際単位系(SI)の接頭辞を付した多様な倍量・分量単位が存在します。実用上では、以下のような単位が特定の分野で広く使用されています。

  • ヘクトパスカル(hPa):気象学において気圧を表すために広く用いられています。これは従来のミリバールと同じ値を示します。
  • キロパスカル(kPa):1気圧程度の比較的低い圧力や、自動車などのタイヤ空気圧の表現に用いられます。
  • メガパスカル(MPa)およびギガパスカル(GPa):材料力学における材料の強度やヤング率、地球内部の造構応力の計測など、より大きな圧力を扱う分野で利用されます。

他単位との換算

パスカルは、従来使用されてきた気圧やバールなどの単位と以下のように換算されます。

  • 1 bar = 100,000 Pa = 100 kPa = 0.1 MPa
  • 1 標準気圧(atm) = 101,325 Pa = 101.325 kPa
  • 1 工学気圧(kgf/cm2) = 98,066.5 Pa = 98.0665 kPa

よくある質問

パスカルとはどのような単位ですか?
国際単位系(SI)における圧力および応力の単位で、記号はPaです。1平方メートルにつき1ニュートンの力が働く圧力を表します。
ヘクトパスカルとミリバールの関係はどうなっていますか?
1ヘクトパスカル(hPa)は1ミリバール(mbar)と完全に等しい値であり、気象学の分野において単位の置き換えとして採用されました。
パスカルという名称は誰に由来していますか?
流体力学や気圧に関する実験などで知られるフランスの学者ブレーズ・パスカルに由来しています。

関連記事

国際単位系ニュートン気圧ヘクトパスカルブレーズ・パスカル

参考文献

計量単位令 別表第2 項番22 圧力、項番23 応力; 計量法 別表第一; 国際単位系(SI)第9版(2019)日本語版(産業技術総合研究所)