このパイプ体積計算ツールでできること
この計算ツールは、中空パイプの「材料そのものの体積」を求めます。つまり、内部の空洞（中央の穴）ではなく、パイプの肉厚部分が占める体積です。外径・内径・長さの3つの寸法を入力するだけで、パイプの体積・全表面積・断面積を瞬時に算出します。単位は3つの入力ですべて揃っていれば自由（mm・cm・inch・mなど）で、体積はその単位の3乗、面積は2乗で結果が表示されます。
入力する項目
- 外径：パイプの外側を横切って測った全体の幅。
- 内径：パイプ内部の空洞（穴）の幅。
- 長さ：パイプの端から端までの長さ。
計算ツールは、それぞれの直径を半分にして外半径・内半径を求めてから計算を行います。
計算式の解説
中空円筒の体積は、外側の円筒の体積から内側（空洞）の円筒の体積を引いたものです。
$$V = \pi\left(r_{\text{外}}^{2} - r_{\text{内}}^{2}\right)\times L$$
あわせて以下も算出します。
- 断面積 = \(\pi\left(r_{\text{外}}^{2} - r_{\text{内}}^{2}\right)\) ── リング状の端面の面積。
- 表面積 = \(2\pi\left(r_{\text{外}} + r_{\text{内}}\right)\times L + 2\pi\left(r_{\text{外}}^{2} - r_{\text{内}}^{2}\right)\) ── 外側の壁・内側の壁・両端のリングをすべて合わせた面積。
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計算例
たとえば、外径100mm・内径80mm・長さ500mmの鋼管を考えます。半径はそれぞれ50mmと40mmです。
- 断面積 = \(\pi\left(50^{2} - 40^{2}\right) = \pi\left(2500 - 1600\right) = 2827\,\text{mm}^{2}\)
- 体積 = \(2827 \times 500 \approx 1{,}413{,}717\,\text{mm}^{3}\)（鋼材で約1.41リットル分）
- 表面積 = \(2\pi\left(50 + 40\right)\times 500 + 2 \times 2827 \approx 288{,}398\,\text{mm}^{2}\)
よくある質問
このツールはパイプに入る液体の量を求められますか？ いいえ。求めるのはパイプの肉厚部分（材料）の体積です。内部に入る液体の容量を知りたい場合は、内径だけを使って中実円筒として計算してください。
内径に0を入力するとどうなりますか？ 差し引く空洞がなくなるため、結果は中実円筒の体積になります。
どの単位を使えばよいですか？ 3つの入力がすべて同じ単位であれば、どの単位でも構いません。体積はその単位の3乗、面積は2乗で表示されます。
