人間の生活で欠かせないものと言ったら水ですが、水道水ではなくコンビニやスーパーで、真水として購入して利用する人も少なくないです。
ミネラルウォーターや天然水として売られていますが、ペットボトルの容量を見ると「1L」とか「2L」と表記されていますね。
1Lとは1リットルのことで、水の体積を表わしています。重たくて持って帰るのが割と大変です。
一体水1リットルってどのくらいの重さなんでしょうか？
また同じ1リットルでも、牛乳やガソリンなど他の液体の重さも同じになるか気になりますね。
ということで1リットルの定義と重さを徹底特集したいと思います！
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水1リットルの重さは何キロ？
いきなり結論からになってしまいますが、水1リットルの重さは実は凄く単純だったのです！
これが答えです！
要するに水のリットル数がそのままキログラム数になっていることになります。
1リットルとは？
よく言う1リットルとはご存知体積の単位ですが、改めてその定義を説明しますと、
縦10cm・横10cm・高さ10cmの立方体の体積1,000㎤
となります。
図で示すとこうなります。
これの半分が500ml（＝0.5L）でコンビニのお茶のペットボトルとして、よく市販されているタイプですね。
1リットルのペットボトルはあまりないように思えますが、牛乳パックだと1リットルが多いです。
実際1リットルのペットボトルに入った水を、計りに乗せて数値を見たら、ペットボトル分の重さ（約40g）を除いて1.000kgと表示されますね。
これだけ見るとなんだか凄く単純で呆気にとられるかもしれません。
もちろん知ってる人にとっては常識かもしれませんが、改めて見るとどうして水1リットルが1kgになると思いますか？
そもそも1kgってどう定義されているのでしょうか？
これが単なる偶然なのかどうか調べるために、もう少しその理由について踏み込んでいくとしましょう！
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1kgの定義とは？
1kgの重さの定義を調べてみたら、意外な答えがわかりました。
昔の定義を正確に記述しますと、
「摂氏4度の最大密度における水1立方デシメートル（1リットル）の質量」
となっていました。
因みに現在の定義はプランク定数という物理定数を用いた複雑な定義になっていますが、実はこの定義も従来の1kgとほぼ同じ数値に合わせたものです。
つまり「水1リットルの質量」が基準となっていたわけです！
だから「水1リットル＝1kg」となるのは、ある意味当然なわけです!(^^)!
ただその後の研究の成果で、水という物質は温度によって微妙にですが、質量（密度）が異なることがわかってきました。
そのため摂氏4度という注釈を加えているのですが、この温度における水の重さを1として、それ以外の温度における重さは以下のようになります。
- 温度0℃：0.999kg
- 温度4℃：1.000kg
- 温度20℃：0.998kg
- 温度60℃：0.983kg
- 温度100℃：0.958kg
4℃の時の水が最も重く、それ以外の温度では小さくなっていますね。
仮に4℃の水が1リットルと、60℃の水1リットルあった時に、両者の重さはそれぞれ1kg（＝1000g）、0.983kg（＝983g）となるので、
1000－983＝27g
の差が生まれることになります。
27gというと、大匙二杯くらいに匹敵する量ですね。
今度やかんに水を入れてガスコンロで60℃くらいまで上げた後で、重さを比べてみよう！
0℃の水（氷）は特殊！？
水は温度が0℃の時だとご存知氷になりますね。
ただ氷になると言っても、液体の水としても存在できます。言ってみれば境界線なのです。
液体の状態では上に示した通りの重さになりますが、固体の氷になるとなぜか下がって、0.917kgくらいになります。
つまり同じ1リットルでも、温度0℃の条件下では、水と氷とで比重が大きく変わるのです。
0℃では水よりも氷の方が同じ体積で軽くなるということなのですが、これが氷が水に浮く理由です。
水は異常な液体なんですね(;^_^
詳しい原理については説明は省きますが、この性質は地球環境の形成においても、重要な働きをしているようです。
他の液体とも比較してみた！
さて水の重さが1リットルで1kgであることと、その背景についてはこれにてご理解いただけたと思います。
そうなると次に気になるのは、他の液体の1リットルの重さですね。
ここで水1リットルの重さを基準にして、それ以外の液体の重さを同体積で比較した時の重さを比重と呼びことにします。
その比重について、生活に身近な物を中心に7つほど紹介していきます。
- お米：1リットルで0.83kg
- 牛乳：1リットルで1.03kg
- 灯油：1リットルで0.80kg
- ガソリン：1リットルで0.78kg
- 日本酒：1リットルで1.00kg
- 醤油：1リットルで1.20kg
- サラダ油：1リットルで0.92kg
このようになりますが、どうでしょう？
牛乳と醤油と日本酒以外は、どれもこれも水よりも軽いです。意外と水って重たいんですね。
ガソリンと灯油なんか水よりも200ｇ近く軽いんだ！絶対水より重たいと思っていたのに。
確かにガソリンとか灯油なんて燃料ですから、何となく重そうなイメージがします。
実はそれは間違っていて、こうした油系の液体などは不純物が多いのです。
基本的にアルコール類は比重がやや小さいんですね。
詳しい説明は省きますが、不純物が大きければ大きいほど比重が小さくなるという性質があります。
逆に不純物が含まれない純粋な物質は、比重が物凄く大きくなります。
例えば単体の金属などは同じ1リットルの体積だと、水の数倍以上の重さを誇ります。
日本では現在「1升＝1.8リットル」となっており、この定義に基づくとお米1升の重さは約1.5㎏です。
おまけ：他の単位での換算も紹介！
これまでは水について1リットルの重さを紹介しましたが、他の単位だとどうなるのか気になりますね。
リットル以外の単位だと他に
- ㏄（シーシー）：1㎤＝0.001L
- ㎗（デシリットル）：100ml＝0.1L
- ㎥（立法メートル）：1000L
などがあります。
それぞれの単位での重さと具体例を紹介しますと
- 1㏄は小さじ1杯分と同じで、1gと等しい
- 1㎗は紙コップ1杯の半分と同じで、100gと等しい
- 1㎥は普通自動車1台とほぼ同じで、1000kg（＝1ｔ）と等しい
となります。
身近な生活の場面だと、毎月の水道代の使用量として㎥がよく出てきますね。
一般家庭での毎月の使用量が約25㎥、重さにして25ｔとなりますが、普通自動車が25台分となります！
毎月これだけの水を何も気にせず使っていたんだね．．．
まとめ
今回は1リットルの重さの定義について詳しく解説してきました！
それではまとめといきましょう！
- 水1リットルの重さは1kg
- 1kgの定義は水1リットルの重さだった
- 水の重さは温度によって変わる
- 氷が水に浮くのは、液体の水より比重が軽いから
- ガソリンや灯油、サラダ油などは1リットルだと水より軽い
水というのは生活に欠かせない大事な液体ですが、1リットルの重さの基準にもなっていたとは驚きです。
ある意味全ての重量の基準になっているとも言えます。
そして水というのは本当に貴重な資源です。
近い将来人口が増えすぎて水不足が深刻化し、水戦争が起こるとも言われています。
果たして人類はその危機を乗り越えられるのでしょうか？
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