最終更新: 2026-06-30

動粘度の定義と基本式

動粘度（ν、ニュー）は、流体が重力のみによってどれだけ容易に流れるかを表す物性値です。粘度（μ）を密度（ρ）で割ることで得られます。

$\nu = \frac{\mu}{\rho}$

ここで、ν は動粘度（m²/s）、μ は粘度（Pa·s）、ρ は密度（kg/m³）です。

動粘度は外力の影響を受けないため、潤滑油の流動性評価や流体力学の基礎計算で広く用いられます。

単位換算基準表

すべての換算はSI基本単位である毎秒平方メートル（m²/s）を基準とします。

単位	記号	m²/s との関係	備考
1 m²/s	m²/s	1	SI基本単位
1 cm²/s	cm²/s	1 × 10⁻⁴	1 ストークス（St）と等しい
1 mm²/s	mm²/s	1 × 10⁻⁶	1 センチストークス（cSt）と等しい
1 St	St	1 × 10⁻⁴	CGS単位；1 St = 1 cm²/s
1 cSt	cSt	1 × 10⁻⁶	工業分野で最も一般的；= 1 mm²/s
1 ft²/s	ft²/s	≈ 9.290 × 10⁻²	ヤード・ポンド法単位

cSt と mm²/s の同値性

センチストークス（cSt）と毎秒平方ミリメートル（mm²/s）は同一の単位です。ISO粘度グレード（VG）の規格表では 40 °C における粘度を mm²/s で記載しており、潤滑油・作動油のデータシートでは同じ数値に cSt を用いることが多いため、換算の必要はありません。

各単位が使われる場面

m²/s は科学論文や流体力学シミュレーションで標準的に用いられます。一般的な液体の値は非常に小さく（水で約 1 × 10⁻⁶ m²/s）、扱いにくい桁数になります。

cSt（= mm²/s） は潤滑油・作動油・燃料油の分野で最もよく使われる実用単位です。ISO粘度グレード（VG 32、46、68 など）は 40 °C における動粘度を mm²/s で規定しており、SAEエンジンオイルグレード（5W-30、10W-40 など）は 40 °C と 100 °C における cSt の範囲で定義されています。

St（= cm²/s） はCGS単位系の基本単位で、ストークス卿（Sir George Gabriel Stokes）にちなんで命名されました。cSt の 100 倍の大きさで、現代の工業分野では主に古い文献や一部の高分子加工用途に限って使用されます。

ft²/s は米国の土木・水理工学分野（開水路流れ、ダム余水吐など）で使用されます。1 ft²/s ≈ 92,903 cSt と非常に大きい値であり、常温の一般的な液体には不向きです。

代表的な流体の動粘度

流体	動粘度（20〜25 °C）
空気	≈ 15 cSt（1.5 × 10⁻⁵ m²/s）
水（20 °C）	≈ 1.00 cSt
軽油（ディーゼル燃料）	2〜5 cSt
SAE 10W-30 エンジンオイル（100 °C）	9.3〜12.5 cSt
SAE 10W-30 エンジンオイル（40 °C）	≈ 65〜75 cSt
ISO VG 46 作動油（40 °C）	≈ 46 cSt
蜂蜜	2,000〜10,000 cSt

温度依存性と粘度指数

動粘度は温度上昇とともに急激に低下します。エンジンオイルの場合、40 °C 時の動粘度は 100 °C 時に比べて数倍高くなります。この温度変化への感度を定量化した指標が粘度指数（Viscosity Index：VI）です。VIが高いほど温度による粘度変化が小さく、広い温度範囲で安定した潤滑性能が得られます。動粘度を比較・規定する際は、必ず測定温度を明記することが重要です。

粘度（動力学粘度）との換算

粘度の単位がミリパスカル秒（mPa·s = cP）、密度の単位が g/cm³ で既知の場合、動粘度は次式で求められます。

$\nu \,[\text{cSt}] = \frac{\mu \,[\text{cP}]}{\rho \,[\text{g/cm}^3]}$

例として、20 °C の水では μ ≈ 1.002 cP、ρ ≈ 0.998 g/cm³ であるため、ν ≈ 1.004 cSt となります。

よくある質問 (FAQ)

cSt と mm²/s は同じ単位ですか？

はい、センチストークス（cSt）と毎秒平方ミリメートル（mm²/s）は数値として完全に等価です。1 cSt は定義上 1 mm²/s と同一です。ISO粘度グレード（VG）の規格表では 40 °C における値を mm²/s で記載していますが、潤滑油・作動油のデータシートでは同じ数値に cSt の記号を用いることが多く、換算は不要です。

ストークス（St）と cm²/s の関係は何ですか？

1 St は正確に 1 cm²/s = 1 × 10⁻⁴ m²/s です。英国の物理学者ジョージ・ガブリエル・ストークスにちなんで命名されたCGS単位系の動粘度基本単位です。一般的な工業流体（水の動粘度は 20 °C で約 0.01 St = 1 cSt）に対してはストークスは値が大きすぎるため、実用上はセンチストークスが用いられます。

動粘度と粘性係数（絶対粘度）はどう違いますか？

動粘度（ν）は粘性係数（μ）を流体密度（ρ）で割った値です（ν = μ / ρ）。慣性力に対する粘性力の比を表し、重力駆動流れや流体工学の基礎計算で広く用いられます。一方、粘性係数（絶対粘度）は単位面積あたりの内部せん断力を表し、SI単位は Pa·s（または mPa·s = cP）です。動粘度のSI単位は m²/s（または cSt = mm²/s）です。SAEエンジンオイルグレード（例：5W-30、10W-40）は 40 °C と 100 °C における動粘度の範囲で定義されています。

水の動粘度はどのくらいですか？

20 °C の水の動粘度は約 1.004 cSt（1.004 mm²/s = 1.004 × 10⁻⁶ m²/s）です。温度が上がると急激に低下し、40 °C では約 0.658 cSt、60 °C では約 0.475 cSt になります。この換算ツールの初期値 1 × 10⁻⁶ m²/s（1 cSt）は、20 °C の水に近い値を基準として設定しています。