$r$ ત્રિજયાવાળા એકસરખા અમુક ટીપાં ભેગા થઇ $R$ ત્રિજયા અને $V$ કદનું એક મોટું ટીંપું રચે છે. જો પ્રવાહીનું પૃષ્ઠતાણ $T$ હોય, તો ............. 
  • A$4VT\left( {\frac{1}{r} - \frac{1}{R}} \right)$ ઊર્જા મુકત થશે.
  • B$3VT \left( {\frac{1}{r} + \frac{1}{R}} \right)$ ઊર્જા શોષાશે.
  • C$3VT  \left( {\frac{1}{r} - \frac{1}{R}} \right)$ ઊર્જા મુકત થશે.
  • D
    ઊર્જા મુકત થશે નહીં તેમજ શોષાશે પણ નહી.
AIPMT 2014, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
Let \(n\) droplets each of radius \(r\) coalesce to form a big drop of radius \(R\).

\(\therefore \,\,Volume\,of\,n\,droplets = Volume\,of\,big\,drop\)

\(n \times \frac{4}{3}\pi {r^3} = \frac{4}{3}\pi {R^3} \Rightarrow n = \frac{{{R^3}}}{{{r^3}}}\)             \(...\left( i \right)\)

\(Volume\,of\,big\,drop,\,V = \frac{4}{3}\pi {R^3}\,\)                    \(...\left( {ii} \right)\)

Initial surface area of \(n\) droplets,

\({A_i} = n \times 4\pi {r^2} = \frac{{{R^3}}}{{{r^3}}} \times 4\pi {r^2}\)              \((Using (i))\)

\( = 4\pi \frac{{{R^3}}}{r} = \left( {\frac{4}{3}\pi {R^3}} \right)\frac{3}{r} = \frac{{3V}}{r}\)         \((Using (ii))\)

Final surface area of big drop

\({A_f} = 4\pi {R^2} = \left( {\frac{4}{3}\pi {R^3}} \right)\frac{3}{R} = \frac{{3V}}{R}\)                  \((Using (ii)\)

Decrease in surface area

\(\Delta A = {A_i} - {A_f} = \frac{{3V}}{r} - \frac{{3V}}{R} = 3V\left( {\frac{1}{r} - \frac{1}{R}} \right)\)

\(\therefore \,\,Energy\,released = surface\,tension\)

                                                     \( \times Decrease\,in\,surface\,area\)

\( = T \times \Delta A = 3VT\left( {\frac{1}{r} - \frac{1}{R}} \right)\)

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
    $\frac{3}{{100}}\,N/m$ પૃષ્ઠતાણ ધરાવતા પ્રવાહીમાંથી $10\,cm$ ત્રિજયાનો પરપોટા બનાવવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
    View Solution
  • 2
    ખડીયાની દિવેટમાં કેરોસીન તેલ ઉપર શેના લીધે ચઢે છે ?
    View Solution
  • 3
    કોઇ પ્રવાહીની લંબચોરસ પાતળા સ્તરને $4 \;cm \times 2\;cm$ માંથી વધારીને $5\;cm \times 4\; cm $ કરવામાં આવે છે. જો આ પ્રક્રિયામાં કરવું પડતું કાર્ય $3 \times 10^{-4} \;J $ હોય, તો પ્રવાહીના પૃષ્ઠતાણનું મૂલ્ય ($Nm^{-1}$ માં) કેટલું હશે?
    View Solution
  • 4
    જ્યારે $a$ અને $b ( b > a )$ ત્રિજ્યાના બે સાબુના પરપોટા ભેગા થાય ત્યારે તેમની સામાન્ય સપાટીની ત્રિજ્યા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 5
    એક સાબુના પરપોટાને ફુલાવીને તેનો વ્યાસ $7 \mathrm{~cm}$ કરવામાં આવે છે. તેને વઘારે ફૂલાવવા માટે કરવા પડતા કાર્ય માટે $36960$ અર્ગ જેટલી ઊર્જ જોઈએ છે. સાબુના દ્રાવણ માટે પૃષ્ઠતાણ $40$ dyne/cm હોય તો નવી ત્રિજ્યાં. . . .$\mathrm{cm}$થશે. $\left(\pi=\frac{22}{7}\right.$લો).
    View Solution
  • 6
    વિધાન : નાના ટીપાં મોટા ટીપાં કરતાં વધારે પ્રતિબળનો વિરોધ કરે.

    કારણ : ટીપાની અંદરનું દબાણ તેની સપાટીના ક્ષેત્રફળના સમપ્રમાણમાં હોય 

    View Solution
  • 7
    તાપમાન વધવા સાથે પ્રવાહીનું પૃષ્ઠતાણ
    View Solution
  • 8
    પાણીમાં કેશનળી શિરોલંબ ડુબાડતાં $2 \,cm $ ઊંચાઇ સુધી પાણી ઉપર ચડે છે.કેશનળીને શિરોલંબ સાથે $60^o$ નો ખૂણો બનાવે તે રીતે ગોઠવેલ છે. તો કેશનળીમાં પ્રવાહીની લંબાઇ ....... $cm$ થાય?
    View Solution
  • 9
    બે પરપોટાની ત્રિજયા $3\,cm$ અને $4\,cm$ છે.શૂન્યઅવકાશમાં સમતાપીય સ્થિતિમાં ભેગા થઇને મોટો પરપોટો બનાવે,તો મોટા પરપોટાની ત્રિજયા ....... $cm$ થાય?
    View Solution
  • 10
    $8.5\, cm$ આંતરિક અને $8.7\, cm$ બાહ્ય વ્યાસ ધરાવતી પ્લેટિનમની નળીમાથી એક રિંગ કાપવામાં આવે છે.તેને એવી રીતે બેલેન્સ કરવામાં આવે છે કે જેથી તે ગ્લાસમાં રહેલ પાણીના સંપર્ક આવે છે.જો તેને પાણીમાથી બહાર કાઢવા વધારાનું $3.97\,gm$ વજનની જરૂર પડે તો પાણીનું પૃષ્ઠતાણ ...... $dyne\, cm^{-1}$ હશે?
    View Solution