$M$ 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

નીચેનામાંથી ખોટું વિધાન પસંદ કરો. સમતાપી પ્રક્રિયા માટે:

બરફનું પીગળવું એ એડિબેટિક (adiabatic) પ્રક્રિયા છે કે આઇસોથર્મલ (isothermal) પ્રક્રિયા?

સમતાપી પ્રક્રિયામાં આદર્શ વાયુને ઉષ્મા આપવામાં આવે છે.
$A.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જા ઘટશે.
$B.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જા વધશે.
$C.$ વાયુની આંતરિક ઉર્જામાં કોઈ ફેરફાર થશે નહીં.
$D.$ વાયુ ધન કાર્ય કરશે.
$E.$ વાયુ ઋણ કાર્ય કરશે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:

$Assertion :$ સમતાપી પ્રક્રિયામાં,પદાર્થને આપવામાં આવતી તમામ ઉષ્મા આંતરિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$Reason :$ ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમ મુજબ,$\Delta Q = \Delta U + P\Delta V$.

બે સમાન પાત્રો $A$ અને $B$ જેમાં ઘર્ષણરહિત પિસ્ટન છે,તેમાં સમાન તાપમાન અને સમાન કદ $V$ પર એક જ આદર્શ વાયુ ભરેલો છે. $A$ માં વાયુનું દળ ${m_A}$ છે અને $B$ માં ${m_B}$ છે. દરેક સિલિન્ડરમાં રહેલા વાયુને હવે સમતાપી રીતે $2V$ જેટલા અંતિમ કદ સુધી વિસ્તરણ કરવા દેવામાં આવે છે. $A$ અને $B$ માં દબાણમાં થતો ફેરફાર અનુક્રમે $\Delta P$ અને $1.5 \Delta P$ જોવા મળે છે. તો:

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