Answer:
ΔU = 103.54 KJ
Step-by-step explanation:
∴ ΔU = Q + W
ideal gas:
∴ PV = nRT
∴ R = 8.314 L.KPa/K.mol
∴ n = 3000 g N2 * ( mol/28.0134g N2) = 107.143 mol N2
∴ m N2 = 3.0 Kg
∴ T1 = 300 K
∴ P1 = 100 KPa
∴ V1 = nRT1/P1 = 2672.36 L = 2.67 m³
⇒ V2 = 0.9*V1 = 2405.12 L = 2.41 m³
∴ P2 = 140 KPa
⇒ T2 = P2.V2/n.R = 377.99 ≅ 378 K
⇒ W = P1V1 - P2V2
⇒ W = ((100KPa)*(2.67m³)) - ((140KPa)*(2.41m³))
⇒ W = - 70.164 KJ
∴ Q = nCpΔT
∴ Cp = (5/2)*R = 20.785 J/mol.K ....ideal gas
⇒ Q = (107.143mol)*(20.785 J/mol.K)*(378 - 300)
⇒ Q = 173703.446 J = 173.703 KJ
⇒ ΔU = 173.703 KJ - 70.164 KJ
⇒ ΔU = 103.54 KJ