比重とは？密度との違い、水4℃！？

比重とは？

比重とは、ある物質の密度（単位体積あたりの質量）と、基準となる物質の密度との比率です。
基準物質には、固体・液体の場合は「水（4℃）」、気体の場合は「空気」が用いられます。
比は重さの割合であるため、比重に単位はありません。

比べる重さと書いて比重…比べる相手は水や空気であると。

私が文系だからなのか全然ピンと来ないんですよね。
なんとなく比重は重い。と同義語的な感覚です。

ので、今回は「比重」を深堀します！
これを読み終わるころには貴方も私も比重masterになっている事でしょう！

比重とは？

比重とは、
「同じ体積で比べたとき、水の何倍の重さがあるか」を表す数字です。
例えば、

• 水・・・比重1.0
• アルミ・・・約2.7
• 鉄・・・約7.8
• タングステン・・・約19.3

つまり、同じ大きさの箱を用意したとき、鉄は水の約7.8倍重く、
タングステンは約19倍も重いということになります。
これ誰がどうやって調べたんだ…

※ちなみに調べ方はこちら

密度と何が違うの？

比重って、密度じゃないの？
実は私もそう思いました。
密度は「1㎤あたり何gあるか」という実際の重さです。

例えば水は1g/㎤
鉄は約7.8g/㎤

と単位があります。

一方、比重は水を1とした倍率なので単位がありません。
つまり

• 密度・・・7.8g/㎤
• 比重・・・7.8

ほぼ同じ数字ですが、意味は少し違うんです。

なぜ水が基準になっているのか？

これも疑問でした。
鉄を基準じゃダメ？
アルミじゃダメ？

答えは、
昔から一番身近で、世界中どこでも手に入りやすい物質だからとの事。
そしてもう一つ。実は水は4℃のとき、一番密度が高くなる(安定する）という性質があります。

いやいや待ってくださいよ。4度って何よ…

0℃じゃないの？

であればその4℃を0℃に設定すれば良かったのでは？
温度は0℃を基準で比重は4℃を基準とか(笑)
完全な設計ミスでしょ、温度は考えたのは確かセルシウス(笑)

平均線膨張係数/光学・技術用語解説

と思って調べますと…
セルシウス温度と比重は目的が違う。
セルシウス温度…生活に適した温度設定
0℃なら、凍る。
100℃なら沸騰する。

一方比重…
科学者が正確に測る為の基準。
水は温度によって重さ（密度）が変化するのは皆さまご存じの通り。

温度が高いと密度は小さく（軽く）なる。
焼酎のお湯割りの作り方がこれですね、お湯を先に入れて焼酎を後から注ぐ。
お湯が軽く、焼酎が重いので、下にあるお湯が上へ押し上げられて混ざる事を利用してると。
水割りの場合は逆です。焼酎を先にいれてから水です。
※飲みの席でウンチクオジがいると思うのでこれは覚えてください！

あれ？氷は…？
氷って水に浮いてるんだけど…

という所で調べますと

100℃（軽い）→50℃(重くなる)→20℃（更に重くなる)→4℃(一番重い)
4℃(一番重い)→2℃(少し軽くなる)→0℃(もっと軽くなる)

こうなる訳ですね！もしかしたら小学校で習う事かもしれませんが、私今知りました…。

研削研磨ではなぜ比重が重要なのか？

研削・研磨では、比重は意外と身近な言葉、数値です。
例えば

• 砥粒が沈みやすいか（沈降しやすい場合は攪拌や添加剤を変更する必要あり）
• 凝集剤で沈降する速度（凝集剤は粒子をまとめて重くし、沈みやすくしています）
• ワーク重量の計算（アルミと鉄では同じ大きさでも重さが違う）
• 材料の判別（製品に求められる軽さ）

など、現場では「重い・軽い」ではなく比重で考える場面が多くあります。

研削主任のまとめ

最初は「比重って重さのことでしょ？」
と思っていました。でも調べてみると、
密度との違い、水が4℃なのはなぜか、氷が浮く理由まで全部つながっていました。

技術用語って、意味だけ覚えてもすぐ忘れるんですよね。

「なんで？」を一つ解決すると、一気に記憶に残る。

という所で今回私は「比重」を覚えました！