એક દ્રવ્યના અણુને \(10^{-29} Cm\) જેટલી કાયમી વિધુત ડાયપોલ ચાકમાત્રા છે. આ દ્રવ્યના બે મોલ જથ્થાને \(10^6 Vm ^{-1}\) મૂલ્યનું પ્રબળ વિદ્યુતક્ષેત્ર લગાડીને (નીચા તાપમાને) ધ્રુવીભૂત કરેલ છે, તો તેની સ્થિતિઊર્જા કેટલી ? (એક મોલ દ્રવ્યમાં \(6 \times 10^{23}\) અણુઓ હોય છે.)

A -6 J
B -12 J
C 12 J
D 6 J

Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(B) -12 J

Step-by-step Solution

Detailed explanation

(B)
દરેક અણુની ડાયપોલ ચાકમાત્રા
\(=10^{-29} Cm\)
એક મોલ દ્રવ્યમાં\(6 \times 10^{23}\) અણુઓ હોય છે.
બે મોલ દ્રવ્યમાં \(2 \times 6 \times 10^{23}\) અણુઓ થાય.
\(\Rightarrow\)બધા અણુઓની કુલ ડાયપોલ ચાકમાત્રા
\(\begin{array}{l}p=2 \times 6 \times 10^{23} \times 10^{-29} \\ p=12 \times 10^{-6} Cm \end{array}\)
\(\Rightarrow\)સ્થિતિઊર્જા
\(\begin{aligned} U & =- pE \cos \theta \\ & =-12 \times 10^{-6} \times 10^6 \cos 0^{\circ} \\ & =-12 J\end{aligned}\)

Apply the relevant identity from the chapter and substitute the values established in the previous step, keeping the original constraint in view.

Use the simplified expression to isolate the unknown, then plug the result back into the question setup to confirm the working is internally consistent.

Cross-check against a boundary or limiting case. Both the dimensional balance and the qualitative behaviour at the extreme should agree with the candidate answer.

Combine the steps above to identify the correct option. The remaining choices each fail at least one of the consistency, dimensional, or boundary checks.

Same subject

Explore more questions on app

From GUJCET

Explore more questions on app