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 レースシーンでは窒素が使われていると聞きますが、その理由は何でしょう。

 窒素は非常に安定した物質で、よほどの高温にならない限り、燃えたり、その他の物質と化学反応を起こす可能性がありません。タイヤの中の空気に酸素が混じっていると、アクシデントで火災が発生した時に、炎の勢いを助けてしまう可能性があるのです。そのためアルコール燃料を使うレースでは、窒素が好んで使われています。また同様の理由で、東京モノレールや札幌市営地下鉄などのゴムタイヤを使う鉄道でも、タイヤには窒素が充填されています。(地下鉄がゴムタイヤを使うのは、騒音対策という理由もあります。)

 もう一つ、タイヤの中の空気に水蒸気を含ませない、という目的もあります。
 空気は暖まると膨張します。空気圧を調整した後に高速道路を走って、SAで休憩中にもう一度空気圧を測ってみてください。さっきよりも高くなっているはずです。これがボイル・シャルルの法則… まあ簡単に言うと熱による空気の膨張
 空気圧をあわせたはずが勝手にずれてしまっては困ります。まあ多少なら問題はないのですが、でもこのタイヤの中に入っている空気に湿気が多く含まれていたら大問題。
 水蒸気は、普通の空気よりも熱による膨張が非常に大きいのです。熱による多少の空気の膨張ならさほど問題になりませんが、水蒸気が多く含まれているとタイヤが暖まった時の空気圧があまりに高いものになってしまいます。そうなるとタイヤの性能を十分に生かせないことになる。コンマ何秒を競うレースの世界ではそれは致命的です。ですので、タイヤの中には湿気を抜いた窒素を充填するのです。

 ちなみに現在のF1では窒素は使われておりません。重要なのは窒素ではなく、中の空気に水蒸気が混じっていないことなので、ドライエアと呼ばれる乾燥した空気を使っています。窒素では、それを精製する工場毎で品質にムラがあるようです。