気温とタイヤの空気圧について考える

寒いですねえ。
寒いと人間も縮こまりますが、気体も縮こまります。
なので、一昨日にサニーのタイヤ空気圧を調べたら、結構な勢いで下がっていました。


じゃあ、気温（温度）とタイヤ空気圧について、簡単に計算してみますね・・・と言いたいところですが、温度と気体の圧力の関係を直接表す式って、この世に無いんです。
なので、ボイル・シャルルの法則を変形して、計算してみましょう。

まずボイル・シャルルの法則：pV/T＝k（一定）
p：圧力、V：体積、T：温度（ケルビン温度＝273+摂氏温度）であります。

この式をちょっといじります。
サニーは10月にタイヤ空気圧を調整しましたが、その時はフロントタイヤで2.5㎏/㎝＾2、当時の気温は25℃くらいでした。
この時の空気圧をp1、気温をT1とします。

一方、一昨日は寒かったので、気温5℃程度でした。
この時の空気圧をp2、気温をT2とします。

ボイル・シャルルの法則に、p1、T1、p2、T2を入れると
p1V/T1＝ｋ
p2V/T2＝ｋ
kは一定なので、
p1V/T1＝p2V/T2・・・式1
と変形できます。
ここで「少々空気圧が低下しても、タイヤ内容積の減少は無視できる」と仮定しましたので、V1、V2は省略しました。
なので、式1の両辺に1/Vを掛けて、式を簡略化します。
p1/T1＝p2/T2・・・式2

式2にp1、T1、T2を入れていくと
2.5/（273+25）=p2/（273+5）
この方程式を解いてp2、つまり一昨日のフロントタイヤ空気圧を計算すると
p2＝2.32㎏/㎝＾2
となります。

つまり気温変化25℃→5℃に低下すると、タイヤ空気圧は2.5㎏/㎝＾→2.32㎏/㎝＾2と7.2％減少することになります。
気温変化がタイヤの空気圧に与える影響って、結構デカいんです。


尚、一昨日のフロントタイヤの実測値は2.1㎏/㎝＾2でしたので、多少の空気漏れや、圧力計の誤差があったと考えられます。