Дано: Q = 17 кДж = 17 * 10^3 Дж
Найти: работу W
Решение:
Так как нагревание происходит при постоянном давлении, то работу газа можно найти по формуле:
W = -PΔV + Q,
где P - давление, ΔV - изменение объема, Q - количество теплоты
Так как давление постоянное, то формулу можно упростить:
W = -PΔV + Q = -P(V2 - V1) + Q
Так как у нас нагревается азот, который является идеальным газом, то можно использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа
Из уравнения идеального газа можно выразить объем V:
V = (nRT) / P
Так как изменение объема ΔV = V2 - V1, подставим полученное выражение для объема в формулу работы:
W = -P((nRT) / P - V1) + Q
W = -nRT + nRT + Q
W = Q
Подставим известные значения:
W = 17 * 10^3 Дж
Ответ:
W = 17 * 10^3 Дж