物理学

圧力の科学的定義と単位の基礎知識

圧力の科学的定義と単位の基礎知識
物理学および熱力学における圧力(pressure)の定義、単位(パスカルやバールなど)、および関連する科学的基礎知識を詳しく解説します。

📌 主なポイント

  • 圧力のSI単位はパスカル(Pa)である。
  • 物理的な次元はT-2L-1Mである。
  • 熱力学において、圧力はスカラーまたは2階テンソルとして扱われる。

圧力(英: pressure)は、物理学や熱力学において重要な物理量の一つであり、物質の面に対して垂直に働く単位面積あたりの力の大きさを指します。

定義と性質

圧力は、力学的には面を押す力をその面積で割ったものとして定義されます。物理的な次元としては、T-2L-1Mを持ちます。熱力学的な系においては、スカラー量または2階テンソルとして扱われます。

単位系

国際単位系(SI)における圧力の単位はパスカル(Pa)です。その他にも、以下のような多様な単位が歴史的・分野別に用いられています。

  • バール(bar):CGS単位系
  • 重量キログラム毎平方メートル(kgf/m2:MKS重力単位
  • 重量ポンド毎平方インチ(psi):FPS重力単位

よくある質問

圧力の国際単位系(SI)は何ですか?
国際単位系(SI)における圧力の単位はパスカル(Pa)です。
圧力はどのような物理量として扱われますか?
物理学や熱力学において、圧力はスカラーまたは2階テンソルとして扱われます。

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参考文献

ブリタニカ国際百科事典【圧力】
広辞苑 第六版【圧力】
田崎晴明『熱力学 現代的な視点から』培風館、2000年。
清水明『熱力学の基礎I』東京大学出版会、2021年。