水の粘度・動粘度 早見表｜20℃＝1.002 mPa·s、0〜100℃を1℃刻みで（動粘度・密度つき）

計算式と単位系

粘度・動粘度の関係

動粘度 ν (mm²/s) = 粘度 η (mPa·s) ÷ 密度 ρ (g/cm³)

粘度 η（動的粘性率, Dynamic Viscosity）は流体の内部摩擦を表す物性値で、SI単位はPa·s、実用単位はmPa·s（=センチポアズ cP）。動粘度 ν（Kinematic Viscosity）は粘度を密度で割った値で、単位はmm²/s（=センチストークス cSt）。レイノルズ数計算やナビエ・ストークス方程式に直接使うのは動粘度側です。

本ツールが使っている値

本ツールは近似式ではなく、常圧（0.1 MPa）の液体水についてNIST Chemistry WebBookが公表している1℃刻みの物性値（IAPWS-95 状態方程式＋IAPWS 2008 粘度式）をそのまま持ち、入力温度が整数でない場合だけ隣り合う2点で線形補間しています。したがって下の早見表とツールの表示は必ず一致します。20℃で η＝1.002 mPa·s、ρ＝0.9982 g/cm³、ν＝1.003 mm²/s。

手計算するときの近似式（Vogel式）

η (mPa·s) ≒ exp(−3.7188 + 578.919 / (T − 137.546))　※T は絶対温度 K（＝℃＋273.15）

表を持ち歩けない場面ではVogel-Fulcher-Tammann式が便利です。20〜100℃では上表との差が0.5%以内に収まりますが、0℃付近では3%ほど低めに出ます。温度を℃のまま代入すると全域で1.5%前後ずれるので、必ずKで代入してください。

密度と動粘度

水の密度は4℃で最大の1.0000 g/cm³、20℃で0.9982、80℃で0.9718、100℃で0.9586。密度が温度で変わるため、粘度cPと動粘度cStの数値は温度によって少しずつずれます（20℃では η 1.002 に対し ν 1.003）。

レイノルズ数（参考値）

Re = ρvD / η = vD / ν

本ツールは入力欄の配管内径Dと流速vからRe参考値を算出します。円管の完全乱流判定はRe > 4000、層流はRe < 2300が工学の目安。詳細はレイノルズ数と流動区分を参照してください。

水の粘度・動粘度 温度別早見（0-100℃）

常圧（0.1 MPa）・純水の温度別の粘度・動粘度・密度です。値はNIST Chemistry WebBook（IAPWS-95／IAPWS 2008）から取得しました。よく使う点だけを抜いた表が下で、さらに細かい1℃刻みの表も続けて載せています。

1℃刻みの粘度・動粘度・密度（0〜100℃）

実測温度がきりの良い値でないときのために、1℃刻みで並べた表です。左が0〜50℃、右が50〜100℃です。

出典：NIST Chemistry WebBook Thermophysical Properties of Fluid Systems（0.1 MPa・液体水、IAPWS-95 状態方程式および IAPWS 2008 粘度式）。動粘度 ν は η ÷ ρ で算出しています。上のツールもこの表と同じ値を使っているため、表とツールの数字は一致します。

20℃を基準に、0℃では1.79倍、40℃で0.65倍、80℃で0.35倍と指数関数的に急変します。夏冬で温度差が大きい冷温水系や、給湯設備・蒸気系のドレンでは、この温度差を無視すると配管圧損計算・ポンプ動力計算が数十%ずれます。

レイノルズ数と流動区分

レイノルズ数（Reynolds Number, Re）は慣性力÷粘性力を表す無次元数で、流れの乱流化・層流化を判定します。水の粘度・動粘度は温度で急変するため、同じ配管・同じ流量でも運転温度によってReが2倍以上変わります。

典型計算例：内径25mmの給水管に20℃水を1 m/sで流すと Re = 1×0.025×998.2/(1.002×10⁻³) ≈ 24,900 で完全乱流。同じ条件で80℃水にすると密度が0.972、粘度が0.354 cPになりRe ≈ 68,600 と2.8倍近くになります。CIP洗浄では80℃で乱流化を確保する設計が定石です。

管径別 流量とレイノルズ数の目安（20℃水）

設計の初期検討では、呼び径と流速からおおよその流量とRe数を押さえておくと判断が速くなります。下表は内径を呼び径と同値とした概算です。

実用的な給排水・空調配管は、最小の15Aでも流速1 m/sあれば十分な乱流域に入ります。層流計算が必要になるのは、毛細管・微少流量のライン・高粘度流体を扱う場合に限られます。

配管圧損への影響

Darcy-Weisbach式による摩擦圧損 ΔP = λ (L/D)(ρv²/2) では、摩擦係数λが粘度（Re）に依存するため、水温変化がそのまま圧損に反映されます。

典型的な温度別ポンプ動力差

業界での応用

海水・不凍液・ブラインとの違い

純水以外の水系流体は粘度が大きく異なります。給湯設備・地中熱・氷蓄熱・海洋設備の設計では専用データを使ってください。

不凍液・ブラインでは同じポンプ・同じ配管でも純水系の2〜6倍の圧損になり、乱流化に要する流速も1.5〜2.5倍必要になります。設計段階で「純水データを流用しない」ことが重要です。オイル粘度SAEページも参照してください。

他の流体との粘度比較・非ニュートン流体

水の粘度感覚を持っておくと、他の流体を扱うときに「どれだけ別物か」がすぐ判断できます。20℃の水を1 mPa·sとしたときの代表的な比較が下表です。

ニュートン流体と非ニュートン流体

水はニュートン流体で、粘度がせん断速度によらず一定です。このページの計算式が成り立つのはこの性質があるためです。一方、ケチャップ・塗料・血液・スラリー・高分子溶液は非ニュートン流体で、かき混ぜる速さによって見かけの粘度が変わります。

• 擬塑性（シアシニング） — 速く動かすほど柔らかくなる。塗料・シャンプー・ケチャップが該当します。
• ダイラタンシー（シアシックニング） — 速く動かすほど硬くなる。片栗粉の水溶液が典型例です。
• ビンガム塑性 — 一定の力を超えないと流れ出さない。歯磨き粉・グリース・生コンクリートが該当します。

非ニュートン流体では、水の粘度式やレイノルズ数の判定をそのまま使えません。べき乗則モデルやビンガムモデルなど、流体ごとの別式が必要になります。「粘度計で測った1点の値」を配管設計に流用してしまう誤りが起きやすい領域です。

よくある間違い・注意点

• 20℃固定で全温度計算 — 冷凍機水（-5℃ブライン）や高温水（90℃）は20℃基準と粘度が3〜6倍違う。系統ごとの運転温度で必ず読み替える。冷水系用ポンプを20℃前提で選定すると流量不足になる。
• 粘度cPと動粘度cStを混同 — cP（=mPa·s）は絶対粘度、cSt（=mm²/s）は動粘度（=cP÷密度）。水はρ≒1なので数値が近いが、油（ρ=0.85）や塩水（ρ=1.03）ではρが変わり、cP/cStの数値が乖離。単位表記は必ず明記する。
• 海水・不凍液も同じと仮定 — 海水は水より約8%粘度が高い、エチレングリコール50%は水の約5倍。専用の粘度データを使わないと配管圧損が大幅にずれる。
• レイノルズ数の遷移域で設計 — Re 2,300-4,000は不安定領域で、流れが層流と乱流を行き来し伝熱係数・圧損が予測困難。設計時は完全乱流域（Re > 4,000、実用ではRe > 10,000）を狙う。
• 単位系ミス — 動粘度cSt（=mm²/s）とm²/sの換算は1 cSt = 10⁻⁶ m²/s。SI単位系のm²/sで計算する場合は10⁶で割る。
• 圧力・気泡混入を無視 — 大気圧近くで温度が飽和蒸気温度に近づくと気泡が発生（キャビテーション）し、実効粘度・密度が変化。ポンプ吸込側のNPSH計算と併せて評価する。

関連する規格・法令

• JIS Z 8803 ― 液体の粘度測定方法。毛管粘度計・回転粘度計・落球粘度計等の測定手順。日本国内の粘度測定の基本規格。
• JIS K 2283 ― 原油及び石油製品-動粘度試験方法及び粘度指数算出方法。石油系の動粘度測定に。
• ISO 3104 ― Petroleum products — Transparent and opaque liquids — Determination of kinematic viscosity。国際標準の動粘度測定手順。
• ISO 3105 ― Glass capillary kinematic viscometers — Specifications and operating instructions。毛管粘度計の国際仕様。
• ASTM D445 ― Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids。米国の動粘度測定標準。
• IAPWS-IF97 ― International Association for the Properties of Water and Steam Industrial Formulation 1997。水・水蒸気の国際標準物性式。粘度・密度・熱伝導率の高精度式を規定。
• ASHRAE Handbook ― Fundamentals章に水系流体の物性表を収録。空調設計の国際標準。
• 日本冷凍空調工業会（JRAIA）冷水配管設計指針 ― 冷温水配管の温度別粘度・圧損計算の実務指針。

参考文献・公的資料

より精密な粘度データや温度依存性の詳細式は、以下の公的機関・学協会の資料を参照してください。

• IAPWS（International Association for the Properties of Water and Steam） ― 水・水蒸気の国際標準物性を管理する組織。IF97式・粘度式・熱伝導率式など全ての公式一次資料を無料公開。
• NIST Chemistry WebBook（米国立標準技術研究所） ― 温度・圧力を指定して水の物性値（密度・粘度・熱伝導率）を無料検索できるオンラインデータベース。
• 産業技術総合研究所 計量標準総合センター（NMIJ） ― 日本の国家計量標準を管理する機関。粘度標準液の認証標準物質（CRM）を頒布。
• 日本産業標準調査会（JISC） ― JIS Z 8803、JIS K 2283など粘度測定関連規格の公式索引。
• ISO国際標準化機構 ― ISO 3104、ISO 3105など粘度測定の国際規格。
• ASTM International ― ASTM D445（動粘度）、D2270（粘度指数）等の米国標準規格。
• ASHRAE Handbook ― 空調・冷凍分野の国際標準。Fundamentals章に水系物性表。
• 公益社団法人 日本冷凍空調学会 ― 冷凍・空調・熱工学の技術文献。ブライン粘度データも収録。
• 公益社団法人 日本水道協会（JWWA） ― 水道施設設計指針で冷温水系の粘度・流量計算の実務基準。
• 公益社団法人 化学工学会 ― 化学工学便覧・伝熱工学資料。プロセスプラント設計の一次資料。

よくある質問（FAQ）

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