比重量

比重量（ひじゅうりょう、テンプレート:Lang-en）は、物質の単位体積当たりにかかる重力の大きさである。

これに類似して密度や比重があるが、密度は「単位体積当たりの質量」であり、比重は「対象物質の密度を基準となる物質の密度で割った無次元量」である。

これらに対し、比重量は、重量の比ではなく、「単位体積あたりにかかる重力」を指す。そのため地球表面上における水の水温4℃での比重量は、地球表面上における重力加速度 $g$ を乗じて、約9.8 kN/m³ になる。

名称について

英語名称は、specific weight または unit weight である。一般には、specific weight を比重量と和訳する。日本産業規格（JIS）では比重量を用いている。

土木工学では、unit weight を和訳した単位体積重量・単位容積重量・単位重量などが用いられる。

建築学では、密度（density）と同義とし、比重×1000（kg/m）として扱われることもある。

定義・単位

比重量は、物質にかかる単位体積当たりの重量で定義される。量記号にはギリシャ文字の小文字のガンマ（$\gamma$）などが用いられる。

ここで、ある質量 $m$ [kg]、体積 $V$ [m³] の物体にかかる重量（重力の大きさ）を $W=mg$ [N] （$g$ は重力加速度）、その物質の密度を $\rho =\frac{m}{V}$ [kg/m³] とすれば、その物質にかかる単位体積当たりの重量（比重量）$\gamma$ は次のように導かれる。

$\gamma =\frac{W}{V}=\frac{mg}{V}=\frac{m}{V}\times g=\rho \times g$

すなわち、比重量は、物質の密度 $\rho$ と 重力加速度 $g$ の積で表される。

$\gamma =\rho g$

単位は、国際単位系（SI）では、ニュートン毎立方メートル（N/m³）である。工学単位系（重力単位系）では、重量キログラム毎立方メートル（kgf/m³）であった。英米のヤード・ポンド法（重力単位系）では、重量ポンド毎立方フィート（lbf/ft³）となる。

この定義から分かるように、比重量は重力加速度に比例するので、地表（地球表面）からの高さによって値が異なるという短所があるが、高さの差が十分に小さい範囲内でなら問題はない。このような理由のため、SI化にともなって、多くの分野で比重量は密度に置き換えられている。

比重量と水頭

流体力学や水理学において、水などの流体の持つ単位体積当たりのエネルギーを比重量で割った値を水頭（Hydraulic head） またはヘッドという。 一様な重力のもとでの非粘性・非圧縮流体の定常な流れにおいて、流線上での単位体積当たりの流体のエネルギーは、

$\frac{1}{2}\rho v^2+p+\rho gz$ ＝一定　（ベルヌーイの定理）

で表されるから、これを比重量 $\rho g$ で割ると、

$\frac{v^2}{2g}+\frac{p}{\rho g}+z$ ＝一定　（ベルヌーイの定理の水頭による表現）

が得られる。

第1項を速度水頭：$h=\frac{v^2}{2g}$　（$v$ は流体の平均速さ）

第2項を圧力水頭：$h=\frac{p}{\gamma }=\frac{p}{\rho g}$　（$p$ は流体の圧力）

第3項を位置水頭：$h=z$　（$z$ は流体の高さ）

という。

関連項目

• 重量＝重さ（Weight）：$W=mg$
• 重力加速度：$g$
• 密度（Density）：$\rho =\frac{m}{V}$
• 相対密度（Relative density）：$\frac{{\rho }_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{l}\mathrm{e}}}{{\rho }_{\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{f}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{e}}}$　（ある物質の密度と、基準となる標準物質の密度との比）
• 比重（Specific gravity）：$\frac{{\rho }_{\text{sample}}}{{\rho }_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}}$　（ある物質の密度と、基準となる水の密度との比）