$1\,cm$ ત્રિજ્યા ઘરાવતું પાણીનું બુંદ સમાન $729$ નાનાં બુંદ્દોમાં તૂટી જાય છે.જો પાણીનું પૃષ્ઠતાણ $75\,\,dyne/cm$ હોય તો પ્રથમ દશાંશ ચિહ્ન સુધી પૃષ્ઠ ઊર્જામાં થતો વધારો $...\times 10^{-4}\,J$  થશે.$(\pi = 3.14$ આપેલ છે.)
  • A$8.5$
  • B$8.2$
  • C$7.5$
  • D$5.3$
JEE MAIN 2022, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
c
Initial surface energy \(= TA\)

Where \(T\) is surface tension and \(A\) is surface area

\(U _{ i }=\left(\frac{75 \times 10^{-5}}{10^{-2}} \frac{ N }{ m }\right) \times\left[4 \pi\left(1 \times 10^{-2}\right)^{2}\right]\)

\(=75 \times 10^{-3} \times 4 \pi \times 10^{-4}=942 \times 10^{-7}\,J\)

To get final radius of drops by volume conservation

\(\frac{4}{3} \pi R^{3}=729\left(\frac{4}{3} \pi r^{3}\right)\)

\(R=\text { Initial radius }\)

\(r=\text { final radius }\)

\(r=\frac{R}{(729)^{1 / 3}}=\frac{R}{9}=\frac{1}{9}\,cm\)

Final surface energy

\(U _{ f }=729[ TA ]\)

\(=729\left[\frac{75 \times 10^{-5}}{10^{-2}} \frac{ N }{ m }\right] \times\left[4 \pi\left(\frac{1}{9} \times 10^{-2}\right)^{2}\right]\)

\(=729\left[75 \times 10^{-3} \times \frac{4 \pi \times 10^{-4}}{81}\right]\)

\(=9\left[942 \times 10^{-7} J \right]\)

Gain in surface energy

\(\Delta U =9 \times 942 \times 10^{-7}-942 \times 10^{-7}\)

\(=8 \times 942 \times 10^{-7} J =7536 \times 10^{-7}\,J\)

\(=7.5 \times 10^{-4}\,J\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $r$ ત્રિજ્યા ધરાવતાં મોટી સંખ્યામાં પાણીનાં ટીપા સંયોજાઈને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતું ટીપું સર્જે છે. જે પૃષ્ઠતાણ $T$ અને ઉષ્માનો યાંત્રિક સમતુલ્યાંક $J$ હોય તો પ્રતિ એકમ કદમાં ઉષ્મા ઉર્જામાં થતો વધારો ............ છે
    View Solution
  • 2
    પાણી માટે પૃષ્ઠતાણ વિરુધ્ધ તાપમાનનો આલેખ કેવો થાય?
    View Solution
  • 3
    $0.15\, mm$ ત્રિજ્યાવાળી કાંચમાંથી બનાવેલ એક કેશનળીને મિથિલિન આયોડાઇડમાં (પૃષ્ઠતાણ $=0.05\, Nm ^{-1},$ ઘનતા $\left.=667\, kg m ^{-3}\right)$ શિરોલંબ ડૂબાડતા નળી $h$ ઊંચાઈ સુધી ભરાઈ છે. પ્રવાહી અને કાંચ વચ્ચેની સપાટી (કેશનળીની બંને વિરુદ્ધ બાજુ) સાથે દોરેલા સ્પર્શક વચ્ચેનો ખૂણો $60^{\circ}$ છે. તો ઊંચાઈ $h(m$ માં) કેટલી હશે?

    $\left(g=10\, ms ^{-2}\right)$

    View Solution
  • 4
    પ્રવાહી ઘન પદાર્થને ભીંજવતું ન હોય,તો સંપર્કકોણ કેટલો હોય?
    View Solution
  • 5
    $1000$ નાના ટીપાંમાંથી મોટું ટીપું બને છે.નાના ટીપાં અને મોટા ટીપાંની પૃષ્ઠઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 6
    $1000$ નાના ટીપાંમાંથી મોટું ટીપું બને છે,અંતિમ પૃષ્ઠઊર્જા અને શરૂઆતની કુલ પૃષ્ઠઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    પ્રવાહી સાથે સપાટીને ભીની કરવી મુખ્યત્વે શાના પર નિર્ભર છે?
    View Solution
  • 8
    પહેલા સાબુના પરપોટાનું અંદરનું દબાણ બીજાના અંદરના દબાણ કરતાં બમણું છે જો પહેલા સાબુના પરપોટાનું કદ બીજા સાબુના પરપોટાના કદ કરતાં $n$ ગણું છે.તો $n$ કેટલું હશે?
    View Solution
  • 9
    પરપોટા માટે અંદરના અને બહારના દબાણનો તફાવત કેટલો થાય?
    View Solution
  • 10
    પાણીના $1000$ નાના બુંદ ભેગાં થઈને એક મોદ્રું બુંદ બને છે. પૃષ્ઠ ઊર્જા__________થશે.
    View Solution