Решение.
Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева. Определим первоначальный объем азота.
\[ {{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}=\frac{m}{M}\cdot R\cdot T,\ {{V}_{1}}=\frac{m\cdot R\cdot T}{p\cdot M}\ \ \ (1). \]
Процесс происходит при постоянной температуре – изотермический процесс. Определим конечный объем азота.
\[ {{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}={{p}_{2}}\cdot {{V}_{2}},\ {{V}_{2}}=\frac{{{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}}{{{p}_{2}}}\ \ \ (2). \]
R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж/моль.М – молярная масса азота, М = 28∙10-3 кг/моль.
V1 = 8,31∙10-3 м3, V2 = 0,831∙10-3 м3.
Работа газа при изотермическом процессе определяется по формуле:
\[ A=\int\limits_{{{V}_{1}}}^{{{V}_{2}}}{pdV.} \]
Получим:\[ A={{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}\int\limits_{{{V}_{1}}}^{{{V}_{2}}}{\frac{dV}{V}}=\frac{m}{M}\cdot R\cdot T\cdot \ln \frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}. \]
При изотермическом процессе работа равна количеству теплоты.
А = Q = -191,34 Дж.