質問

圧力単位で『mAq』もしくは『mH2O』なる単位がありますが、この単位の指す
意味がわかりません。何mm径の水柱で何m上昇するかという意味ではないかと
思っているのですが...
単位換算サイトで数値の変換はできますがこの単位の示すところをご存知の
かた、お教え下さい。

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回答 (5件)

物理屋の siegmund です.

私はほとんど見たことがない単位ですが,
推測するに,水柱hメートルに相当する圧力が h [mAq] あるいは h [mH2O] ですね.
Aq はラテン語の aqua (= water) あるいは aqueous (= of water)です.
圧力ですので,何mm径は関係がありません.
あんまり管が細いと水の表面張力や管壁と水との親和性などが影響しますが,
ある程度太ければほとんど影響はありません.

高さ h [m] で断面積 S [m^2] の水柱を考えましょう.
体積は hS [m^3] です.
水の密度は 10^3 [kg/m^3] ですから,水柱の質量は 10^3 hS [kg].
地表面での重力加速度が g ≒ 9.8 [m/s^2] ですから,
水柱にかかる重力が 9.8×10^3 hS [kg・m/s^2].
圧力 p は単位面積あたりの力ですから,
p = 9.8×10^3 h [kg/(m・s^2)] = 9.8×10^3 h [Pa] です.
断面積は関係がないこともついでにわかりました(したがって,管径も無関係).
Pa はパスカル.
つまり,1 [mAq] = 9.8×10^3 [Pa] です.
1気圧は 101325 [Pa] ですから,大体 1 [mAq] = 10.3 [mAq] ですね.

重力加速度は場所によって少し違いますし,水の密度も温度変化します.
したがって,1 [mAq] = 9.8×10^3 [Pa] でなくてちょっと値がずれた
厳密な定義があるはずだと思うのですが,
ちょっと調べた範囲ではわかりませんでした.

水の代わりに水銀を使った方は血圧でおなじみですね.
水銀の比重は 13.6 ですから,1気圧が 760 [mmHg] くらいに相当します.
血圧が 120 というのは 120 [mmHg] のことです
真空関係では,1 [mmHg] = 1 [torr] として torr がよく(というか,未だに)
使われています.
torr はトリチェリに由来する単位です.

SI 単位系の立場からは,mAq,mmHg,torr などは推奨できる単位ではありません.
圧力の SI 単位は先ほど出ましたように,Pa (パスカル) です.

余談ですが,アクアラング aqualung (水+肺) は文字通り水中の肺ですね.
Aquarius は水瓶座.そういえば,こういうスポーツドリンクもあるな.
aqua はサンスクリットに語源を発する古い言葉で,
仏教関連用語として日本に入ってきて「閼伽」(あか)になったとされています.
「閼伽」は仏様に供える水,あるいは水の容器のことです.
「閼伽棚」は仏様の水や花をおく棚です.

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
管径(面積)が関係ないことが良く分かりました。
単純に水頭だけの値だったんですね。いろいろ調べたんですがさすがに1999年
廃止になっている単位系だけあってどこを探してもなにも載ってませんでした。
てっきり単位面積当たりの水頭を定義しているものと思っていたのでこのような
質問を書いた次第です。詳しい解説頂いてようやくわかりました。
今後とも物理屋siegmundさんのご指導賜りますようよろしくお願い申し上げます。

通常の使い方としては「mmAq」という単位になると思います。
気圧の単位と「mmHg」というのがありますけど、これは水銀
を満たした細い管を水銀槽の中に逆さに立てたとき管内水銀が何mmの
高さで止まるかってことですよね。
これを水銀ではなく水にした場合の単位です。
圧力の単位は今は「Pa」ですので、
1mmAq=9.80665Pa
となります。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
今回このような質問をしたのも私の圧力の認識が不足していたためです。
質問文中に記載いたしましたが、管の太さによって何mm上昇するかは
変化するものと思っておりましたので...
幸い他の方にもご指摘頂いたのですが、管の太さに関係無く管内の液高さに
よるものということが分かりました。
ご指摘の通り圧力の単位は「Pa」が主流ですね。たいへんお騒がせして
申し訳ございませんでした。
今後ともご指導賜りますようお願い申し上げます。

うろ覚えです。
mHg=水銀の高さ。mH2O=水の高さで、上昇するのではなく、下降のはず。
パイプの径は関係なく、パイプの端を塞ぎ液体を入れ逆さにし、同じ液体で満たした槽に立てた時液体の重さで上部に真空の部分が出来る、このときの槽の液面からパイプの液上部までの距離の単位で大気圧の換算単位になっていたはずです。

換算(×10以降はマイナス*乗です)換算表を持っていたので換算は間違いないはずです。
1Pa=1N/m2=1×10-5ber=1.01972×10-5kgf/Cm2
=1.01972×10-1mmH2O=7.50062×10-3mmHg OR Torr

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
パイプの径に関係ないのですね。何分物理にうとい私はパイプの径(断面積)と
水の高さによって定義される単位と思っておりましたのでこのような質問を
致した次第です。
下降というのはパイプの中の水がある高さまで下がってきて、止まった点が槽に
受ける大気圧とバランスとれている状態であるということですね。それが管の
太さによって高さが変化すると思ったわけです。
今後ともご指導賜りますようお願い申し上げます。

> 何mm径の水柱で何m上昇するかという意味ではないかと思っているのですが...

ほとんど当たってます。水銀柱の単位 mmHg と書き方は一緒ですよね。
ただ「圧力」ですから、『径』は関係無いです。

1 atm(気圧)= 10.349 mAq = 760.5 mmHg

厳密に言うと、温度によって密度が変わりますから、温度が指定されます。
単位の換算表などには明記されていると思いますが、されていなければ
15℃と考えて良いです。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
圧力に対して密度が関係するわけですね。その密度が15℃の時点であるという
ことですね。
何分廃止された単位のようだったので解説がどこにも無かったので質問致した
次第なんですが、単位の諸条件が分かっていないとなかなか使えないものですね。
とくに15℃なんて規定はさっぱりと...
今後ともご指導賜りますようお願い申し上げます。

圧力単位とおわかりのようですから、少しだけ・・
 通常水柱で圧力を現す時 「ミリメートルエッチツーオー」
mmH2Oで現しますが 単に高さを「メートル」mで現しただけと
思います。mAq「メーターアクア」もH2OがAq(aqua(水))で
現されたもです。 テキストではエッチツーオの2が下付表現しにくいので
使う事がありますが、特に差異は無いと思います。

  単に mH2O=1000mmH20の です。

PS
 >何mm径  記載の部分は圧力ですから関係ないと思います。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
圧力単位であることは分かったのですが、力である以上、水柱高さだけでなく
面積が関係すると思った私はいろいろ調べたのですが1999年に廃止されて
いる単位のようで解説されたものがなにも無かったためにご質問した次第です。
物理が分かっていない私であるゆえに書いた質問であると思います。大変
お騒がせいたしました。
今後ともご指導賜りますようお願い申し上げます。

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