$M$ દળ ધરાવતો પિસ્ટન એક દળરહિત સ્પ્રિંગ સાથે લટકાવેલ છે,જેનું પુનઃસ્થાપક બળ $F = -kx^3$ મુજબ છે,જ્યાં $k$ એ યોગ્ય પરિમાણ ધરાવતો સ્પ્રિંગ અચળાંક છે. પિસ્ટન ઊભી ચેમ્બરને બે ભાગમાં વિભાજિત કરે છે,જેમાં નીચેનો ભાગ $n$ મોલ આદર્શ વાયુથી ભરેલો છે. ચેમ્બરના નીચેના ભાગમાં લગાવેલ હીટિંગ ફિલામેન્ટ (જેનું કદ નગણ્ય છે) ની મદદથી વાયુ પર સમતાપી રીતે (અચળ તાપમાન $T$ પર) બાહ્ય કાર્ય કરવામાં આવે છે,જેથી પિસ્ટન $L_0$ ઊંચાઈથી $L_1$ ઊંચાઈ સુધી ઉપર જાય છે. ફિલામેન્ટ દ્વારા આપવામાં આવેલી કુલ ઉર્જા શોધો. (ધારો કે ગરમ કરતા પહેલા સ્પ્રિંગ તેની કુદરતી લંબાઈમાં છે.)

  • A
    $3 n R T \ln \left(\frac{L_1}{L_0}\right) + 2 Mg \left(L_1 - L_0\right) + \frac{k}{3} \left(L_1^3 - L_0^3\right)$
  • B
    $n R T \ln \left(\frac{L_1^2}{L_0^2}\right) + \frac{Mg}{2} \left(L_1 - L_0\right) + \frac{k}{4} \left(L_1^4 - L_0^4\right)$
  • C
    $n R T \ln \left(\frac{L_1}{L_0}\right) + Mg \left(L_1 - L_0\right) + \frac{k}{4} \left(L_1^4 - L_0^4\right)$
  • D
    $n R T \ln \left(\frac{L_1}{L_0}\right) + Mg \left(L_1 - L_0\right) + \frac{3k}{4} \left(L_1^4 - L_0^4\right)$

Explore More

Similar Questions

સમતાપી પ્રક્રિયામાં આદર્શ વાયુને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે. તો

આદર્શ વાયુના સમતાપી વિસ્તરણ માટે,$\frac{\Delta P}{P}$ નું મૂલ્ય કોના બરાબર છે?

જો એક આદર્શ વાયુનું સમતાપી (isothermal) સંકોચન કરવામાં આવે,તો:

એક વાયુને અચળ તાપમાને દબાવવામાં આવે છે. તેના અણુઓ શું મેળવે છે?

$P-T$ આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ,બે મોલ હિલિયમ વાયુને $ABCDA$ ચક્ર પર લઈ જવામાં આવે છે. $D$ થી $A$ સુધી લઈ જવામાં વાયુ પર થયેલ કાર્ય કેટલું છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo