দেওয়া আছে,

বেলুনের ব্যাস, $d = 0.4 \mathrm{~m} \Rightarrow$ ব্যাসার্ধ, $r = 0.2 \mathrm{~m}$

গ্যাসের পরিমাণ, $n = 1 \mathrm{~mol}$

তাপমাত্রা, $T = 27^{\circ}C = (27 + 273) \mathrm{~K} = 300 \mathrm{~K}$

বায়ুমণ্ডলের চাপ, $P_{atm} = 10^5 \mathrm{~Pa}$

আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক, $R = 8.314 \mathrm{~J\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}}$

বেলুনের অভ্যন্তরে গ্যাসের চাপ, $P_{gas} = \frac{nRT}{V}$

বেলুনের আয়তন, $V = \frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \times 3.1416 \times (0.2)^3 \approx 0.03351 \mathrm{~m}^3$

$$\begin{aligned} P_{gas} &= \frac{1 \times 8.314 \times 300}{0.03351} \\ &= 74431.5 \mathrm{~Pa} \end{aligned}$$

বেলুনটি নমনীয় এবং স্থিতাবস্থায় আছে, তাই অভ্যন্তরীণ চাপ এবং তড়িৎচাপের সমষ্টি বায়ুমণ্ডলের চাপের সমান হবে।

ধরি, পৃষ্ঠতলের চার্জ ঘনত্ব $\sigma$। তড়িৎচাপ, $P_{elec} = \frac{\sigma^2}{2\epsilon_0}$

সাম্যাবস্থায়, $P_{gas} + P_{elec} = P_{atm}$

$$\begin{aligned} P_{elec} &= P_{atm} - P_{gas} \\ &= 10^5 - 74431.5 \\ &= 25568.5 \mathrm{~Pa} \end{aligned}$$

এখন, $\frac{\sigma^2}{2\epsilon_0} = 25568.5$

$$\begin{aligned} \sigma^2 &= 2 \times 8.854 \times 10^{-12} \times 25568.5 \\ \sigma^2 &= 4.523 \times 10^{-7} \\ \sigma &= \sqrt{4.523 \times 10^{-7}} \\ \sigma &= 6.725 \times 10^{-4} \mathrm{~C/m}^2 \end{aligned}$$

অতএব, বেলুনের পৃষ্ঠে চার্জ ঘনত্ব $6.725 \times 10^{-4} \mathrm{~C/m}^2$।