水の密度・比熱・粘度 早見表(温度別・1気圧)
1気圧の水は20℃で密度998.21kg/m³・粘度1.002mPa·s。温度が上がると粘度は大きく下がり(80℃で0.3541mPa·s)、密度は4℃付近を最大に少しずつ下がります。国際水・蒸気性質協会(IAPWS)の式で計算した、0〜100℃の密度・比熱・粘度・動粘度・熱伝導率の表です。
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表: 温度別の水の物性値(1気圧=0.101325MPa)
| 温度 ℃ | 密度 kg/m³ | 定圧比熱 kJ/(kg·K) | 粘度 mPa·s | 動粘度 mm²/s | 熱伝導率 W/(m·K) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 999.84 | 4.219 | 1.792 | 1.792 | 0.556 |
| 4 | 999.98 | 4.207 | 1.567 | 1.567 | 0.565 |
| 5 | 999.97 | 4.205 | 1.518 | 1.518 | 0.568 |
| 10 | 999.70 | 4.195 | 1.306 | 1.306 | 0.579 |
| 15 | 999.10 | 4.189 | 1.138 | 1.139 | 0.589 |
| 20 | 998.21 | 4.185 | 1.002 | 1.003 | 0.598 |
| 25 | 997.05 | 4.182 | 0.8900 | 0.8927 | 0.607 |
| 30 | 995.65 | 4.180 | 0.7972 | 0.8007 | 0.614 |
| 35 | 994.04 | 4.179 | 0.7191 | 0.7234 | 0.622 |
| 40 | 992.22 | 4.179 | 0.6527 | 0.6578 | 0.628 |
| 45 | 990.22 | 4.179 | 0.5958 | 0.6017 | 0.635 |
| 50 | 988.05 | 4.180 | 0.5465 | 0.5531 | 0.641 |
| 55 | 985.71 | 4.181 | 0.5036 | 0.5109 | 0.646 |
| 60 | 983.21 | 4.183 | 0.4660 | 0.4740 | 0.651 |
| 65 | 980.57 | 4.185 | 0.4329 | 0.4415 | 0.656 |
| 70 | 977.78 | 4.188 | 0.4036 | 0.4127 | 0.660 |
| 75 | 974.86 | 4.192 | 0.3774 | 0.3872 | 0.664 |
| 80 | 971.80 | 4.196 | 0.3541 | 0.3643 | 0.667 |
| 85 | 968.62 | 4.200 | 0.3331 | 0.3439 | 0.670 |
| 90 | 965.32 | 4.205 | 0.3142 | 0.3255 | 0.673 |
| 95 | 961.90 | 4.211 | 0.2971 | 0.3089 | 0.675 |
| 99 | 959.07 | 4.215 | 0.2846 | 0.2967 | 0.677 |
| 100 飽和液・0.1014MPa | 958.35 | 4.217 | 0.2816 | 0.2938 | 0.677 |
0〜99℃は圧力0.101325MPa(1気圧)での純水の値です。1気圧の沸点は99.97℃で、これより高い温度では液体として存在しません。最後の行の100℃は1気圧ではなく、100℃の飽和圧力0.1014MPa(絶対圧)での飽和液(沸騰している水)の値です。0℃の行は凍る直前の液体の値です。動粘度は、丸める前の粘度÷密度で求めています。
使い方
- 体積を質量に換える(密度) — 質量(kg)=体積(m³)×密度。20℃の水1m³は998.21kg、80℃では971.80kgです。
- 温めるのに要る熱量(定圧比熱) — 熱量(kJ)≒質量(kg)×定圧比熱×温度差。20℃の水100kgを60℃にするなら、100×4.18×40≒16,720kJ(比熱を一定とみなした目安)。
- 流れの計算(動粘度) — レイノルズ数=流速×管の内径÷動粘度。20℃の水が内径50mmの管を1m/sで流れるなら、1×0.05÷(1.003×10⁻⁶)≒49,900です。
- 熱の伝わりやすさ(熱伝導率) — 熱交換器や保温の計算で、水側の熱の伝わりやすさに使います。20℃で0.598W/(m·K)です。
温度で何がどれだけ変わるか(原理)
- 密度は4℃付近で最大 — 4℃で999.98kg/m³。それより冷たくても温かくても軽くなり、99℃では959.07kg/m³です。
- 粘度は温度で大きく変わる — 0℃の1.792mPa·sから99℃の0.2846mPa·sまで、約6分の1になります。密度の変化(0〜99℃で約4%)よりずっと大きいので、流量や圧力損失の計算では水温を必ず合わせます。
- 比熱はほぼ一定 — 0〜99℃で4.18〜4.22kJ/(kg·K)。40℃付近で最も小さく(4.179)、0℃が最も大きい(4.219)です。
- 圧力の影響は小さい — 液体の水は縮みにくく、20℃で1気圧から1MPa(絶対圧)に上げても密度は998.21→998.62kg/m³(約0.04%)しか変わりません。
間違えやすいポイント
- 粘度と動粘度を取り違える — 粘度(mPa·s=cP)を密度で割ったものが動粘度(mm²/s=cSt)です。水は密度がほぼ1000kg/m³なので数値が近く、取り違えに気づきにくくなります。
- どの温度でも1000kg/m³で計算する — 80℃では971.80kg/m³で、1000とすると約2.9%大きく見積もります。
- 100℃の行を1気圧の値と思う — 1気圧の水は99.97℃で沸騰します。100℃の行は飽和圧力(0.1014MPa)での飽和液の値です。
- 海水や不凍液に使う — この表は純水の値です。塩分や不凍液の成分などが溶けていると値が変わります。
よくある質問
Q1. 水の密度は温度で何kg/m³?
A. 1気圧で、0℃ 999.84、20℃ 998.21、40℃ 992.22、60℃ 983.21、80℃ 971.80 kg/m³です。
Q2. 水の密度が最大になる温度は?
A. 約4℃です。4℃で999.98kg/m³、0℃は999.84、10℃は999.70kg/m³です。
Q3. 水の粘度は温度でどう変わる?
A. 温度が上がると大きく下がります。0℃ 1.792、20℃ 1.002、40℃ 0.6527、80℃ 0.3541 mPa·sです。
Q4. 粘度と動粘度の違いは?
A. 動粘度=粘度÷密度です。20℃の水は粘度1.002mPa·s、動粘度1.003mm²/sです。
Q5. 水の比熱はいくつ?
A. 20℃で4.185kJ/(kg·K)、0〜99℃で4.18〜4.22の範囲です。
Q6. 100℃の水の密度は?
A. 1気圧の沸点は99.97℃なので、100℃の液体は1気圧では存在しません。100℃の飽和液(0.1014MPa)なら958.35kg/m³です。
Q7. 水の熱伝導率は?
A. 20℃で0.598W/(m·K)、80℃で0.667W/(m·K)です。
Q8. 圧力が変わると水の密度は変わる?
A. 変化は小さく、20℃で1気圧→1MPaにしても998.21→998.62kg/m³(約0.04%)です。
関連する早見表
出典・参考
- IAPWS R7-97(2012) Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam(IAPWS-IF97) — 国際水・蒸気性質協会(IAPWS)、2007年8月承認・2012年編集上の修正。Eq.(1)〜(4)、5.1節 Eq.(7)・Table 2〜5(Region 1: 密度・定圧比熱)、8節 Eq.(29)〜(31)・Table 34〜36(飽和圧力・沸点)、12節 Fig.3・4(推定不確かさ)、検証用にTable 15・33も使用 — iapws.org 公開PDF
- IAPWS R12-08 Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance — 2008年9月ベルリン会議で承認。Eq.(1)〜(12)、Table 1・2、3章(工業用: 臨界増大項μ̄2=1、密度はIAPWS-IF97)、Table 4(検証値)、Fig.1(推定不確かさ) — iapws.org 公開PDF
- IAPWS R15-11 Release on the IAPWS Formulation 2011 for the Thermal Conductivity of Ordinary Water Substance — 2011年9月プルゼニ会議で承認。Eq.(1)〜(26)、Table 1〜3・6、3章(工業用の計算方法)、Table 4・7〜9(検証値)、Fig.1(推定不確かさ) — iapws.org 公開PDF
※ 表の値は、上記3つの文書の式を当サイトがプログラム(倍精度)で計算した値です。計算の前に、文書に載っている検証用の計算値と一致することを確認しています(IAPWS-IF97 63点・粘度 11点・熱伝導率 74点、計148点)。
※ 密度と定圧比熱はIAPWS-IF97のRegion 1(液)の式、粘度はR12-08の工業用の計算方法(臨界点付近だけで効く項を1とし、密度はIAPWS-IF97で求める)、熱伝導率はR15-11の工業用の計算方法によります。この表の範囲では、熱伝導率の臨界点付近の増加分(λ̄2)は0です。
※ IAPWSが示す推定不確かさ(この表の温度・圧力の範囲): 密度(比体積)±0.003%・定圧比熱±0.2%(IF97 12節 Fig.3・4)、粘度±1%(R12-08 Fig.1)、熱伝導率±1.5%(R15-11 Fig.1)。
※ 丸め(四捨五入): 密度は小数第2位、定圧比熱は小数第3位、粘度・動粘度は有効数字4桁、熱伝導率は小数第3位です。
※ 本ページの数値は2026年10月時点で確認した出典にもとづきます。改定されることがあるため、最新の原典を確認してください。
※ 本ページは純水の物性値を引くための早見表です。設備の設計や品質管理の判断は、原典と専門家の確認のうえで行ってください。
※ 本ページの表・数値は、上記の出典をもとに当サイトが計算・編集（加工）して作成したものです。出典元の機関・団体が作成したものではありません。
最終更新: 2026-10-07