ポイズ（Poise）とは？粘度の単位とその定義を詳しく解説
液体や気体が流れる際の「ねばりけ」を示す指標である粘度。この動粘度（絶対粘度）を測定する際、古くから用いられてきた単位が「ポイズ（Poise）」です。現代の科学的な標準であるSI単位系とは異なるCGS単位系に基づいた単位ですが、産業界や研究現場では今なお重要な役割を果たしています。
ポイズの基礎知識と定義
ポイズ（記号：P）は、センチメートル・グラム・秒（CGS）単位系における動粘度の単位です。この名称は、流体力学における重要な方程式である「ハーゲン・ポアズイユの式」で知られるフランスの科学者、ジャン・レオナール・マリー・ポアズイユにちなんで名付けられました。
物理的な次元としては、「力 × 時間 / 面積」で定義されます。CGS単位系における具体的な導出は、1ポイズ ＝ 1 dyn⋅s/cm²（ダイン・秒毎平方センチメートル）となります。
実用的な単位「センチポイズ（cP）」
実際の計測現場では、ポイズそのものよりも、その100分の1の単位であるセンチポイズ（cP）が頻繁に利用されます。なぜこの単位が普及しているかというと、標準的な条件下（温度20℃）における水の粘度が、ほぼ正確に1 cPであるためです。これにより、水などの身近な液体を基準として粘度を直感的に把握しやすくなります。
センチポイズは、SI単位系におけるミリパスカル秒（mPa⋅s）と等価であり、1 cP ＝ 1 mPa⋅s という関係が成り立っています。なお、表記法としては「cP」が一般的ですが、稀に「cps」「cp」「cPs」と記される場合もあります。
SI単位系（パスカル秒）との変換
現在の国際標準であるSI単位系では、粘度の単位として「パスカル秒（Pa⋅s）」が採用されています。ポイズからSI単位へ変換する場合、10ポイズが1パスカル秒に相当します。
例えば、25℃、1気圧の状態における液体の水の粘度は約0.00890 Pであり、これをセンチポイズに換算すると0.890 cP（または0.890 mPa⋅s）となります。
Key Facts
- 定義：CGS単位系における動粘度の単位。
- 由来：科学者ジャン・レオナール・マリー・ポアズイユに由来。
- 基準：20℃の水の粘度が約1 cP（センチポイズ）である。
- 換算：1 P = 0.1 Pa⋅s（パスカル秒）。
- 関係性：1 cP = 0.01 P = 1 mPa⋅s。
粘度単位のまとめ一覧
| 単位名 | 記号 | CGS基本単位 | SI単位への換算 |
|---|---|---|---|
| ポイズ | P | 1 g/(cm⋅s) | 0.1 Pa⋅s |
| センチポイズ | cP | 0.01 g/(cm⋅s) | 1 mPa⋅s |
| パスカル秒 | Pa⋅s | 10 g/(cm⋅s) | 1 Pa⋅s |
Frequently Asked Questions
ポイズとセンチポイズの違いは何ですか？
ポイズ（P）が基本単位であり、センチポイズ（cP）はその100分の1の大きさを持つ単位です。実用上の利便性から、より数値が扱いやすいセンチポイズが広く使われています。
なぜ水の粘度が基準になるのですか？
20℃における水の粘度がほぼ1 cPであるため、他の液体の粘度を「水の何倍か」という形で比較しやすく、基準として非常に便利だからです。
SI単位系ではどのように表記しますか？
SI単位系ではパスカル秒（Pa⋅s）を使用します。1 Pa⋅sは10 Pに相当し、1 mPa⋅s（ミリパスカル秒）は1 cPと等しくなります。
ポイズという単位は誰にちなんで名付けられましたか？
フランスの医師・物理学者であるジャン・レオナール・マリー・ポアズイユにちなんで名付けられました。彼は管の中を流れる液体の挙動に関する研究（ポアズイユの流れ）で知られています。