MPaとN/mm2の単位変換とその他の圧力単位との関係

投稿日：2025年03月14日

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MPa（メガパスカル）やN/mm²（ニュートン毎平方ミリメートル）は、圧力を表すための単位として広く使用されています。しかし、圧力をどのように用いるかは、その場面によってさまざまな単位があり、ややこしく感じてしまう人は多いはずです。

数値計算を行なう際に、圧力の単位を適切に変換できるように整理してみましょう。

このコラムを書いた人

機械系プラントエンジニア
国内化学プラントで機械設計や建設工事を10年以上経験。危険物製造設備、発電・ボイラ設備・排水処理設備、研究施設の多種多様な設計・調達・工事に携わり、その知識をコラムにて発信中。現場でも活かせる専門知識を、日本のモノづくりに活かしてもらいたい！という強い思いを持っている。

MPaやN/mm²は圧力の単位

圧力とは、単位面積あたりに加わる力のことを指します。そのため、圧力の基本単位は力を面積で割ったものです。

国際単位系（SI単位系）では、力の単位としてニュートン（N）が、面積の単位として平方メートル（m²）が用いられます。このため、圧力の単位はニュートン毎平方メートル（N/m²）となり、これを「パスカル（Pa）」と呼びます。

1 Pa = 1 N/m²

しかし、機械や構造物に関わる分野では、m²（平方メートル）よりもmm²（平方ミリメートル）が適しています。

その理由はいくつかあります。

機械製図では寸法をｍの単位ではなく、mmの単位で指示する為、その数値のまま計算に利用できるといった点があります。その他にも、材料の強度計算で用いられる値は、メガ（Mega, 10⁶倍）をつけたMPa（メガパスカル）で記載されたものであり、そのまま以下の式が成り立ちます。

1 MPa = 1 N/mm²

mmの単位を用いる方が計算をスムーズに行うことが出来るので、こちらの単位を使う方が便利です。

その結果、N/m²よりも、N/mm²の方が、圧力を簡潔に表現できるため、一般的に使われているのです。

上記にも記載していますが、MPaとN/mm²は、同じ圧力を表す単位であり、1 MPa = 1 N/mm²です。その理由を理解するには、単位換算の仕組みを知る必要があります。

まず、パスカル（Pa）は、1 N/m²を意味します。これを平方ミリメートルに変換する際には、以下の計算を行います。０がたくさんありますが、1mが1000mmであることを知っていれば理解できるはずです。

1 m² = (1000 mm) × (1000 mm) = 1000000 mm²

したがって、

1 N/m² = 1 N / 1000000 mm² = 0.000001 N/mm²

これをメガパスカルに変換すると、

1 MPa = 10⁶ Pa = 1 N/mm²

つまり、MPaとN/mm²は定義上同じ単位を表します。この関係性を理解することで、圧力の計算や換算がより簡単になります。

昔の圧力計の単位はkg/cm²やkgf/cm²が一般的

以前、若い技術者に「古い圧力計の目盛にkgf/ cm²と書かれていますが、これって何Paですか？」と聞かれたことがあります。

kgf/cm²の単位は、モノの重量kgをそのまま数字で扱うことが出来るため、国際単位系が広まる以前の日本では、圧力の単位はMPaよりもkgf/cm²の方が、よく使われていたのです。

N/mm²をkgf/cm²に換算するには、まず1 kgfの値を1 Nに変換する必要があります。

1 kgfは、標準重力加速度（9.80665 m/s²）のもとで1 kgの質量に作用する力を意味します。これに基づき、以下のように計算できます。

1 kgf =9.80665 N

また、1 cm²は以下のように換算できます。

1 cm² = (10 mm) × (10 mm) = 100 mm²

これらを組み合わせると、kgf/cm²からN/mm²への換算式は以下のようになります。

1 kgf/cm²= 9.80665 N / 100 mm² = 0.0980665 N/mm²

したがって、kgf/cm²の値をN/mm²に換算する際には、その値に0.0981を掛ければよいことになります。また、

1 N/mm² = 1/0.0980665 kgf / cm² = 10.197 kgf/cm²

より、N/mm²の値をkgf/cm²に換算する際には、その値に10.197を掛ければよいわけです。

圧力を表す単位には、MPaやN/mm²、Pa以外にもさまざまなものがあります。

以下に主な単位の数値換算を示します。

桁が大きくなってしまうため、MPaとPaの両方の単位の値を記載しています。