粘度換算計算機とは?
粘度(動的粘度、または絶対粘度とも呼ばれます)とは、せん断応力が加わったときに流体が流れに抵抗する内部摩擦の大きさを表す物理量です。SI単位はパスカル秒(Pa·s)です。この計算機は、入力した1つの粘度の値を、SI単位・CGS単位・重力単位系/ヤード・ポンド法のすべての主要な単位へ一括で換算します。これにより、mPa·s、センチポアズ、ポアズ、kgf·s/cm²、レイン(lbf·s/in²)などを並べて一目で確認できます。粘度の単位は世界共通なので、この計算機は国を問わずどこでも同じように使えます。
使い方
粘度の値を入力し、その値の単位をプルダウンから選んで実行してください。結果の表に、対応するすべての単位での換算値が表示されます。なお、ここで扱うのはあくまで「粘度(動的粘度)」です。密度で割って求める「動粘度(ストークスやm²/s)」とは別物であり、本計算機では扱いません。
計算式
各単位には、SIの基本単位 Pa·s へ変換するための固定の係数が定められています。まず入力値を基準に正規化します。
$$ S = \text{粘度} \times f_{\text{入力単位}} $$次に各出力値を次のように求めます。
$$ \text{Value}_{\text{target}} = \frac{S}{f_{\text{target}}} = \text{粘度} \times \frac{f_{\text{入力単位}}}{f_{\text{target}}} $$いくつかの単位は係数が同じため数値が完全に一致します。Pa·s = kg/(m·s) = N·s/m²、cP = mPa·s = g/(m·s)、P = dyn·s/cm² が該当します。
計算例
粘度 = 1、単位をミリパスカル秒(mPa·s)として入力します。正規化すると
$$ S = 1 \times 10^{-3} = 0.001\ \text{Pa}\cdot\text{s} $$となります。出力は次のとおりです。\(1000\) µPa·s、\(1\) mPa·s、\(0.001\) Pa·s、\(10\) mP、\(1\) cP、\(0.01\) P、\(1\) g/(m·s)、\(0.001\) kg/(m·s)、\(0.001\) N·s/m²、\(0.01\) dyn·s/cm²、約 \(1.0197 \times 10^{-8}\) kgf·s/cm²、約 \(2.0885 \times 10^{-5}\) lbf·s/ft²、約 \(1.4504 \times 10^{-7}\) lbf·s/in²。
よくある質問
センチポアズはミリパスカル秒と同じですか? はい、まったく同じです。\(1\ \text{cP} = 1\ \text{mPa}\cdot\text{s} = 1\ \text{g/(m}\cdot\text{s)}\) です。約20℃の水の粘度はおよそ \(1\) cP です。
レイン(reyn)とは何ですか? レインは平方インチあたりのポンド重秒(lbf·s/in²)で、潤滑工学で用いられるヤード・ポンド法の粘度単位です。1 レインは約 \(6894.76\ \text{Pa}\cdot\text{s}\) に相当します。
負の値を入力できますか? 計算は線形なので数値としては求められますが、負の動的粘度には物理的な意味はありません。