AIPMT 2011 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) नाइट्रीकारी बैक्टीरिया रसायनस्वपोषी (chemoautotrophic) जीव होते हैं जो नाइट्रोजन चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
वे नाइट्रीकरण की प्रक्रिया करते हैं,जिसमें अमोनिया $(NH_3)$ का नाइट्राइट्स $(NO_2^-)$ में और उसके बाद नाइट्रेट्स $(NO_3^-)$ में ऑक्सीकरण होता है।
उदाहरणों में $Nitrosomonas$ (जो अमोनिया को नाइट्राइट्स में ऑक्सीकृत करता है) और $Nitrobacter$ (जो नाइट्राइट्स को नाइट्रेट्स में ऑक्सीकृत करता है) शामिल हैं।
अतः,सही विवरण यह है कि वे अमोनिया को नाइट्रेट्स में ऑक्सीकृत करते हैं।

(B) लेगहीमोग्लोबिन लेग्यूम पौधों की मूल ग्रंथिकाओं में पाया जाने वाला एक ऑक्सीजन स्कैवेंजर (ऑक्सीजन को सोखने वाला) है।
नाइट्रोजिनेज एंजाइम,जो जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है,आणविक ऑक्सीजन $(O_2)$ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।
लेगहीमोग्लोबिन $O_2$ के साथ जुड़कर ग्रंथिकाओं में मुक्त ऑक्सीजन की सांद्रता को कम रखता है,जिससे एक अवायवीय (anaerobic) वातावरण बनता है। यह वातावरण नाइट्रोजिनेज एंजाइम को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है और उसे कुशलतापूर्वक कार्य करने में सक्षम बनाता है।

(C) आवश्यक खनिज तत्व वे होते हैं जो पादपों की वृद्धि,विकास और प्रजनन के लिए अत्यंत आवश्यक होते हैं।
आर्नोन और स्टाउट द्वारा स्थापित मानदंडों के अनुसार,एक तत्व को आवश्यक माना जाता है यदि वह पादप के जीवन चक्र के लिए आवश्यक हो,उसकी कमी को किसी अन्य तत्व द्वारा पूरा न किया जा सके,और वह पादप चयापचय में सीधे शामिल हो।
$Iron$ $(Fe)$,$Manganese$ $(Mn)$,और $Phosphorus$ $(P)$ सुप्रसिद्ध आवश्यक गुरुपोषक या सूक्ष्मपोषक तत्व हैं।
$Cadmium$ $(Cd)$ एक विषैली भारी धातु है और पादपों में किसी भी शारीरिक प्रक्रिया के लिए आवश्यक नहीं है; वास्तव में,यह कम सांद्रता में भी हानिकारक होती है।
अतः,$Cadmium$ एक आवश्यक खनिज तत्व नहीं है।

(B) $C_4$ पौधे पत्ती की एक विशेष शारीरिकी प्रदर्शित करते हैं जिसे क्रांज शारीरिकी कहा जाता है।
इस शारीरिकी में,बंडल म्यान कोशिकाएं संवहनी बंडलों के चारों ओर कई परतों में व्यवस्थित होती हैं।
इन कोशिकाओं की विशेषता यह है कि इनकी दीवारें मोटी होती हैं जो गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य होती हैं,इनमें कोई अंतरकोशिकीय स्थान नहीं होता है,और $C_4$ चक्र (केल्विन चक्र इन कोशिकाओं में होता है) को सुविधाजनक बनाने के लिए बड़ी संख्या में क्लोरोप्लास्ट होते हैं।

(A) अग्न्याशयी रस में निष्क्रिय एंजाइम होते हैं जिन्हें प्रो-एंजाइम या जाइमोजेन कहा जाता है,जिसमें $trypsinogen$,$chymotrypsinogen$ और $procarboxypeptidase$ शामिल हैं।
$Trypsinogen$ अग्न्याशय द्वारा ग्रहणी में स्रावित होता है।
ग्रहणी में,$trypsinogen$ को $enterokinase$ (जिसे $enteropeptidase$ भी कहा जाता है) नामक एंजाइम द्वारा उसके सक्रिय रूप $trypsin$ में परिवर्तित किया जाता है,जो आंतों के श्लेष्म (intestinal mucosa) द्वारा स्रावित होता है।
इसलिए,$trypsinogen$ अग्न्याशयी रस का एक घटक है,जबकि $trypsin$ सक्रिय रूप है और $enterokinase$ एक आंतों का एंजाइम है।

(B) दिए गए कूपिका (alveolus) के चित्र में:
$A$ कूपिका गुहा को दर्शाता है,जो फेफड़ों की हवा और रक्त के बीच श्वसन गैसों ($O_2$ और $CO_2$) के आदान-प्रदान का मुख्य स्थल है।
$B$ एक लाल रक्त कोशिका (erythrocyte) को दर्शाता है,जो मुख्य रूप से $O_2$ और $CO_2$ के परिवहन के लिए जिम्मेदार है।
$C$ फुफ्फुसीय धमनी/धमनिका को दर्शाता है जो विऑक्सीजनित रक्त लाती है।
$D$ केशिका भित्ति को दर्शाता है,जो कूपिका भित्ति के साथ मिलकर गैस विनिमय के लिए श्वसन झिल्ली बनाती है।
विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $B$ सही ढंग से $A$ को कूपिका गुहा के रूप में और इसके कार्य को गैस विनिमय के मुख्य स्थल के रूप में पहचानता है।

(B) बंडल ऑफ हिस (जिसे एट्रियोवेंट्रिकुलर बंडल के रूप में भी जाना जाता है) हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं का एक समूह है जो विद्युत चालन के लिए विशिष्ट है।
यह एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड $(AVN)$ से हृदय के निलय (ventricles) तक विद्युत आवेगों को प्रसारित करता है।
इसलिए,यह मानव हृदय की चालन प्रणाली का एक अनिवार्य हिस्सा है।

(D) हमारे शरीर की $24$ घंटे (दैनिक) की लय,जैसे कि नींद-जागने का चक्र,मेलाटोनिन हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती है।
मेलाटोनिन का स्राव अग्र मस्तिष्क के पृष्ठीय भाग में स्थित पीनियल ग्रंथि द्वारा होता है।
यह हमारे शरीर की $24$ घंटे (दैनिक) की लय के नियमन में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यह नींद-जागने के चक्र और शरीर के तापमान को सामान्य बनाए रखने में मदद करता है,और चयापचय,रंजकता,मासिक धर्म चक्र के साथ-साथ हमारी रक्षा क्षमता को भी प्रभावित करता है।

(A) यूबैक्टीरिया की प्लाज्मा झिल्ली संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से यूकेरियोटिक कोशिकाओं के समान होती है। दोनों में फॉस्फोलिपिड बाइलेयर और प्रोटीन होते हैं।
इसके विपरीत,यूबैक्टीरिया में झिल्ली-बद्ध केंद्रक का अभाव होता है (इसके बजाय न्यूक्लियोइड होता है)।
हालांकि दोनों में राइबोसोम होते हैं,यूकेरियोटिक राइबोसोम $80S$ प्रकार के होते हैं ($60S$ और $40S$ सबयूनिट से बने),जबकि यूबैक्टीरिया के राइबोसोम $70S$ प्रकार के होते हैं ($50S$ और $30S$ सबयूनिट से बने)।
यूबैक्टीरिया की कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन से बनी होती है,जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं में अनुपस्थित होती है।

(D) पादप जगत में,जीवन चक्र में अगुणित युग्मकोद्भिद और द्विगुणित बीजाणुद्भिद के बीच पीढ़ी एकांतरण होता है।
ब्रायोफाइट्स (जैसे,$Polytrichum$,$Marchantia$) और टेरिडोफाइट्स (जैसे,$Adiantum$) में,युग्मकोद्भिद एक स्वतंत्र,मुक्त-जीवी पीढ़ी है।
जिम्नोस्पर्म (जैसे,$Pinus$) और एंजियोस्पर्म में,युग्मकोद्भिद अत्यधिक अपहसित (reduced) होता है और पोषण तथा सहारे के लिए बीजाणुद्भिद पर निर्भर रहता है।
अतः,$Pinus$ में युग्मकोद्भिद एक स्वतंत्र,मुक्त-जीवी पीढ़ी नहीं है।

(A) आवृतबीजी पौधों में,गुरुबीजाणु मातृ कोशिका (megaspore mother cell) अर्धसूत्री विभाजन द्वारा चार अगुणित गुरुबीजाणु उत्पन्न करती है। इन चार में से तीन नष्ट हो जाते हैं और केवल एक ही कार्यात्मक रहता है। यह कार्यात्मक गुरुबीजाणु तीन क्रमिक समसूत्री विभाजनों से गुजरकर मादा युग्मकोद्भिद बनाता है,जिसे भ्रूणकोष कहा जाता है।

(B) पादप शारीरिकी में,भरण ऊतक तंत्र में बाह्यत्वचा और संवहन बंडल को छोड़कर सभी ऊतक शामिल होते हैं। इसमें मृदूतक,स्थूलकोणोतक और दृढ़ोतक जैसे सरल ऊतक शामिल हैं। प्राथमिक तनों और जड़ों में,भरण ऊतक में वल्कुट,परिरंभ,मज्जा और मज्जा किरणें शामिल होती हैं।

(C) कोशिका विभाजन की मेटाफेज (मध्यावस्था) के दौरान,गुणसूत्र मध्यवर्ती पट्टिका (equatorial plate) पर संरेखित होते हैं।
प्रत्येक गुणसूत्र दो सिस्टर क्रोमैटिड्स से बना होता है जो सेंट्रोमियर पर जुड़े होते हैं।
सेंट्रोमियर की सतह पर छोटी डिस्क के आकार की संरचनाएं होती हैं जिन्हें काइनेटोकोर्स कहा जाता है।
स्पिंडल तंतु इन काइनेटोकोर्स से जुड़ते हैं ताकि एनाफेज (पश्चावस्था) के दौरान गुणसूत्रों की गति और पृथक्करण को सुगम बनाया जा सके।
इसलिए,सही उत्तर $C$ (काइनेटोकोर्स) है।

(B) जब ज़ेनर डायोड ब्रेकडाउन क्षेत्र में होता है,तो इसके सिरों पर वोल्टेज $15 \, V$ पर स्थिर रहता है।
लोड प्रतिरोधक $(R_L = 1 \, k\Omega)$ से होकर बहने वाली धारा है:
$i_0 = \frac{V_z}{R_L} = \frac{15 \, V}{1000 \, \Omega} = 0.015 \, A = 15 \, mA$
स्रोत द्वारा प्रदान की गई कुल धारा $(i)$,श्रेणी प्रतिरोधक $(R = 250 \, \Omega)$ पर वोल्टेज ड्रॉप द्वारा निर्धारित की जाती है:
$i = \frac{V_{in} - V_z}{R} = \frac{20 \, V - 15 \, V}{250 \, \Omega} = \frac{5 \, V}{250 \, \Omega} = 0.02 \, A = 20 \, mA$
जंक्शन पर किरचॉफ के धारा नियम को लागू करने पर,ज़ेनर डायोड से होकर बहने वाली धारा $(i_z)$ है:
$i_z = i - i_0 = 20 \, mA - 15 \, mA = 5 \, mA$

(B) दिया गया है:
$(1) \ Cu^{2+}_{(aq)} + e^- \to Cu^{+}_{(aq)}$; $\Delta G_1 = -1 \times 0.15 \times F$
$(2) \ Cu^{+}_{(aq)} + e^- \to Cu_{(s)}$; $\Delta G_2 = -1 \times 0.50 \times F$
हमें अभिक्रिया के लिए $E^\circ$ ज्ञात करना है:
$(3) \ Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \to Cu_{(s)}$; $\Delta G_3 = -2 \times F \times E^\circ_3$
चूंकि अभिक्रिया $(3) = (1) + (2)$,इसलिए:
$\Delta G_3 = \Delta G_1 + \Delta G_2$
$-2 \times F \times E^\circ_3 = (-1 \times 0.15 \times F) + (-1 \times 0.50 \times F)$
$-2 \times E^\circ_3 = -0.15 - 0.50$
$-2 \times E^\circ_3 = -0.65$
$E^\circ_3 = \frac{0.65}{2} = 0.325 \ V$

(C) मान लीजिए कि समय $t$ पर $P$ और $Q$ के नाभिकों की संख्या $N_P(t)$ और $N_Q(t)$ है।
दिया गया है: $N_P(0) = 4N_0$,$T_{1/2, P} = 1$ मिनट,$N_Q(0) = N_0$,$T_{1/2, Q} = 2$ मिनट।
क्षय समीकरण हैं: $N_P(t) = 4N_0 \cdot (1/2)^{t/1}$ और $N_Q(t) = N_0 \cdot (1/2)^{t/2}$।
हमें वह $t$ ज्ञात करना है जब $N_P(t) = N_Q(t)$:
$4N_0 \cdot (1/2)^t = N_0 \cdot (1/2)^{t/2}$
$4 = (1/2)^{t/2} / (1/2)^t = 2^{t/2}$
$2^2 = 2^{t/2} \implies t/2 = 2 \implies t = 4$ मिनट।
$t = 4$ मिनट पर:
$N_P(4) = 4N_0 \cdot (1/2)^4 = N_0/4$।
$N_Q(4) = N_0 \cdot (1/2)^{4/2} = N_0 / 4$।
$R$ के नाभिकों की संख्या जो बनी है,वह $P$ और $Q$ के क्षयित नाभिकों की कुल संख्या है:
$N_R = (N_P(0) - N_P(4)) + (N_Q(0) - N_Q(4))$
$N_R = (4N_0 - N_0/4) + (N_0 - N_0/4) = 15N_0/4 + 3N_0/4 = 18N_0/4 = 9N_0/2$।

(C) अभिक्रिया की दर $(ROR)$ को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है:
$ROR = -\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$
दी गई दर अभिव्यक्तियों को प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{1}{2} k[N_2O_5] = \frac{1}{4} k'[N_2O_5] = k''[N_2O_5]$
$k$ और $k'$ के लिए:
$\frac{k}{2} = \frac{k'}{4} \implies k' = 2k$
$k$ और $k''$ के लिए:
$\frac{k}{2} = k'' \implies k'' = \frac{k}{2}$

(A) विद्युतचुंबकीय तरंग के संचरण की दिशा $\vec E \times \vec B$ की दिशा द्वारा दी जाती है।
यह दिया गया है कि तरंग $+z-$ अक्ष (इकाई सदिश $\hat k$) की दिशा में संचरित हो रही है,इसलिए $\hat E \times \hat B = \hat k$ होना चाहिए।
विकल्प $A$ की जाँच करने पर: $\hat i \times \hat j = \hat k$। यह शर्त को पूरा करता है।
अतः,विद्युत क्षेत्र $x-$ अक्ष की दिशा में है और चुंबकीय क्षेत्र $y-$ अक्ष की दिशा में है।

(D) गैसीय अणु का औसत वेग $(V_{av})$ सूत्र $V_{av} = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}$ द्वारा दिया जाता है।
इस व्यंजक से यह स्पष्ट है कि $V_{av} \propto \sqrt{T}$।
यदि तापमान दोगुना कर दिया जाए,तो नया तापमान $T' = 2T$ होगा।
नया औसत वेग $V_{av}'$,$\sqrt{2T}$ के समानुपाती होगा।
अतः,$V_{av}' = \sqrt{2} \times V_{av}$।
चूंकि $\sqrt{2} \approx 1.414$,इसलिए औसत वेग $1.4$ के कारक से बढ़ता है।

(D) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी (Freundlich adsorption isotherm) के अनुसार,स्थिर तापमान पर अधिशोषित गैस की मात्रा $(x)$ और अधिशोषक के द्रव्यमान $(m)$ के बीच का संबंध $\frac{x}{m} = k p^{1/n}$ है।
यहाँ,$k$ और $n$ स्थिरांक हैं,$x$ अधिशोषित गैस की मात्रा है,और $m$ ठोस अधिशोषक की मात्रा है।
अधिशोषण समतापी और समदाबी वक्र क्रमशः स्थिर तापमान पर दबाव के साथ या स्थिर दबाव पर तापमान के साथ $\frac{x}{m}$ में परिवर्तन का वर्णन करते हैं।
संबंध $\frac{x}{m} = P \times T$ गलत है क्योंकि अधिशोषण क्षमता $\frac{x}{m}$ दबाव और तापमान के साथ सरल गुणन संबंध का पालन नहीं करती है।

(B) वसा में घुलनशील विटामिन वे होते हैं जो तेल के समान होते हैं और पानी में नहीं घुलते हैं।
विटामिन $A, D, E,$ और $K$ वसा में घुलनशील विटामिन हैं।
विटामिन $B$ कॉम्प्लेक्स वसा में घुलनशील विटामिन नहीं है क्योंकि यह पानी में घुलनशील है।
यह आठ विटामिनों का एक समूह है: $B_1, B_2, B_3, B_5, B_6, B_7, B_9,$ और $B_{12}$।
चूंकि यह पानी में घुलनशील है,हमारा शरीर इसे जमा नहीं करता है और इसलिए,इसका दैनिक सेवन आवश्यक है।

(D) अणुओं की संख्या मोलों की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है $(n = \text{द्रव्यमान} / \text{मोलर द्रव्यमान})$।
$A$ के लिए: $n(SO_2) = 64 \ g / 64 \ g \ mol^{-1} = 1 \ mol$।
$B$ के लिए: $n(CO_2) = 44 \ g / 44 \ g \ mol^{-1} = 1 \ mol$।
$C$ के लिए: $n(O_3) = 48 \ g / 48 \ g \ mol^{-1} = 1 \ mol$।
$D$ के लिए: $n(H_2) = 8 \ g / 2 \ g \ mol^{-1} = 4 \ mol$।
चूंकि $H_2$ में मोलों की संख्या सबसे अधिक $(4 \ mol)$ है,इसलिए इसमें अणुओं की संख्या अधिकतम है।

(A) दी गई कोणीय स्थिति: $\theta(t) = 2t^3 - 6t^2$.
सबसे पहले,समय $t$ के सापेक्ष $\theta$ का अवकलन करके कोणीय वेग $\omega$ ज्ञात करें: $\omega = \frac{d\theta}{dt} = 6t^2 - 12t$.
इसके बाद,समय $t$ के सापेक्ष $\omega$ का अवकलन करके कोणीय त्वरण $\alpha$ ज्ञात करें: $\alpha = \frac{d\omega}{dt} = 12t - 12$.
बल आघूर्ण $\tau$ कोणीय त्वरण से समीकरण $\tau = I\alpha$ द्वारा संबंधित है,जहाँ $I$ जड़त्व आघूर्ण है।
बल आघूर्ण के शून्य होने के लिए,कोणीय त्वरण $\alpha$ को शून्य होना चाहिए (यह मानते हुए कि $I \neq 0$)।
$\alpha = 0$ रखने पर: $12t - 12 = 0$.
$t$ के लिए हल करने पर: $12t = 12$,जिससे $t = 1 \text{ s}$ प्राप्त होता है।

(C) लुईस क्षार वह पदार्थ है जो इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म (lone pair) का दान कर सकता है।
$H_2O$,$NH_3$,और $OH^{-}$ सभी के केंद्रीय परमाणुओं पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जो उन्हें लुईस क्षार के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।
$BF_3$ का अष्टक अपूर्ण है (केंद्रीय $B$ परमाणु के चारों ओर केवल $6$ इलेक्ट्रॉन हैं) और यह इलेक्ट्रॉन युग्म ग्राही के रूप में कार्य करता है,जिससे यह एक लुईस अम्ल बन जाता है।
इसलिए,$BF_3$ के लुईस क्षार के रूप में व्यवहार करने की संभावना सबसे कम है।

(B) मान लीजिए कि $N$ शेष रेडियोधर्मी समस्थानिक $X$ की मात्रा है और $N_0$ $X$ की प्रारंभिक मात्रा है।
निर्मित स्थिर तत्व $Y$ की मात्रा $N_0 - N$ है।
$X$ और $Y$ का अनुपात $1:15$ दिया गया है,अतः $\frac{N}{N_0 - N} = \frac{1}{15}$ है।
इसे सरल करने पर,$\frac{N_0 - N}{N} = 15$,इसलिए $\frac{N_0}{N} - 1 = 15$,जिसका अर्थ है $\frac{N_0}{N} = 16$ है।
हम जानते हैं कि रेडियोधर्मी क्षय का नियम $\frac{N}{N_0} = (\frac{1}{2})^{t/T_{1/2}}$ है,जहाँ $T_{1/2} = 50$ वर्ष है।
अतः,$\frac{N_0}{N} = 2^{t/T_{1/2}} = 16$ है।
चूँकि $16 = 2^4$,इसलिए $\frac{t}{T_{1/2}} = 4$ प्राप्त होता है।
अतः,$t = 4 \times 50 = 200$ वर्ष।

(B) ज़ेनर डायोड ब्रेकडाउन क्षेत्र में है,इसलिए इसके सिरों पर वोल्टेज $15 \, V$ स्थिर रहता है।
सबसे पहले,लोड प्रतिरोध $(R_L = 1 \, k\Omega)$ से बहने वाली धारा की गणना करें:
$I_L = \frac{V_Z}{R_L} = \frac{15 \, V}{1 \times 10^3 \, \Omega} = 15 \, mA$.
इसके बाद,श्रेणी प्रतिरोध $(R_S = 250 \, \Omega)$ से बहने वाली कुल धारा $(I)$ की गणना करें:
श्रेणी प्रतिरोध पर वोल्टेज ड्रॉप $V_S = V_{in} - V_Z = 20 \, V - 15 \, V = 5 \, V$ है।
$I = \frac{V_S}{R_S} = \frac{5 \, V}{250 \, \Omega} = 0.02 \, A = 20 \, mA$.
अंत में,नोड पर किरचॉफ का धारा नियम लागू करें:
$I = I_Z + I_L$
$I_Z = I - I_L = 20 \, mA - 15 \, mA = 5 \, mA$.
अतः,ज़ेनर डायोड से बहने वाली धारा $5 \, mA$ है।

(B) विकिरण की ऊर्जा का सूत्र $E = \frac{hc}{\lambda}$ है,जहाँ $h$ प्लांक नियतांक है,$c$ प्रकाश की गति है और $\lambda$ तरंगदैर्ध्य है।
चूंकि $h$ और $c$ नियतांक हैं,इसलिए $E \propto \frac{1}{\lambda}$ होता है।
अतः,$\frac{E_1}{E_2} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1}$।
दिया गया है कि $E_1 = 25 \ eV$ और $E_2 = 50 \ eV$,इसलिए:
$\frac{25}{50} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1}$
$\frac{1}{2} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1}$
$\lambda_1 = 2\lambda_2$.

(B) डेविसन और जर्मर के प्रयोग में,इलेक्ट्रॉनों को फिलामेंट और एनोड के बीच लागू विभवांतर $V$ द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित किया जाता है।
कार्य-ऊर्जा प्रमेय के अनुसार,$e$ आवेश वाले इलेक्ट्रॉन द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा $K$ को $K = eV = \frac{1}{2}mv^2$ द्वारा दिया जाता है।
इस संबंध से,वेग $v$ का मान $v = \sqrt{\frac{2eV}{m}}$ होता है।
चूंकि $v \propto \sqrt{V}$,इसलिए जैसे-जैसे एनोड और फिलामेंट के बीच विभवांतर $V$ बढ़ाया जाता है,इलेक्ट्रॉनों का वेग बढ़ता है।

(D) नाभिकीय संलयन अभिक्रिया में,दो हल्के नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं।
चूंकि सभी नाभिक धनावेशित होते हैं,इसलिए उनके बीच एक मजबूत स्थिर-वैद्युत (कूलम्ब) प्रतिकर्षण बल कार्य करता है।
इस प्रतिकर्षण बल को दूर करने और नाभिकों को इतना करीब लाने के लिए कि प्रबल नाभिकीय बल प्रभावी हो सके,उनके पास बहुत अधिक गतिज ऊर्जा होनी चाहिए।
यह उच्च गतिज ऊर्जा अत्यंत उच्च तापमान ($10^7$ से $10^8 \ K$ के क्रम में) पर प्राप्त होती है,यही कारण है कि संलयन अभिक्रियाओं को ताप-नाभिकीय (thermonuclear) अभिक्रियाएं भी कहा जाता है।

(B) $1$. इनपुट वोल्टेज $V_{in} = 20\,V$ है और श्रेणी प्रतिरोध $R_s = 250\,\Omega$ है।
$2$. ज़ेनर डायोड लोड प्रतिरोध $R_L = 1\,k\Omega = 1000\,\Omega$ के समानांतर जुड़ा है। चूंकि ज़ेनर डायोड ब्रेकडाउन में है,इसलिए लोड प्रतिरोध के सिरों पर वोल्टेज $V_L = V_Z = 15\,V$ होगा।
$3$. लोड प्रतिरोध से बहने वाली धारा $I_L = \frac{V_L}{R_L} = \frac{15\,V}{1000\,\Omega} = 0.015\,A = 15\,mA$ है।
$4$. श्रेणी प्रतिरोध $R_s$ के माध्यम से स्रोत द्वारा दी गई कुल धारा $I_s = \frac{V_{in} - V_Z}{R_s} = \frac{20\,V - 15\,V}{250\,\Omega} = \frac{5\,V}{250\,\Omega} = 0.02\,A = 20\,mA$ है।
$5$. नोड पर किरचॉफ के धारा नियम को लागू करने पर,ज़ेनर डायोड से बहने वाली धारा $I_Z = I_s - I_L = 20\,mA - 15\,mA = 5\,mA$ है।

(A) इनपुट वोल्टेज $V_{in} = 20\, V$ है। श्रेणी प्रतिरोध $R_s = 250\, \Omega$ है। ज़ेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज $V_z = 15\, V$ है। लोड प्रतिरोध $R_L = 1\, k\Omega = 1000\, \Omega$ है।
$1$. श्रेणी प्रतिरोध $R_s$ से होकर बहने वाली कुल धारा $(I)$ की गणना करें:
$I = \frac{V_{in} - V_z}{R_s} = \frac{20\, V - 15\, V}{250\, \Omega} = \frac{5\, V}{250\, \Omega} = 0.02\, A = 20\, mA$.
$2$. लोड प्रतिरोध $R_L$ से होकर बहने वाली धारा $(I_L)$ की गणना करें:
$I_L = \frac{V_z}{R_L} = \frac{15\, V}{1000\, \Omega} = 0.015\, A = 15\, mA$.
$3$. ज़ेनर डायोड से होकर बहने वाली धारा $(I_z)$ इस प्रकार है:
$I_z = I - I_L = 20\, mA - 15\, mA = 5\, mA$.

(C) दिया गया संकुल $[Mabcd]$ प्रकार का है,जहाँ $M$ केंद्रीय धातु परमाणु $(Pt)$ है और $a, b, c, d$ इससे जुड़े $4$ अलग-अलग लिगेंड $(py, NH_3, Br, Cl)$ हैं।
$[Mabcd]$ प्रकार के वर्ग समतलीय (square planar) संकुल $3$ ज्यामितीय समावयवी प्रदर्शित करते हैं।
ये समावयवी एक लिगेंड को स्थिर रखकर उसके सापेक्ष अन्य तीन लिगेंडों की स्थिति बदलकर बनाए जाते हैं,जैसा कि दी गई आकृति में दर्शाया गया है।

(A) दी गई कोणीय स्थिति $\theta(t) = 2t^3 - 6t^2$ है।
सबसे पहले,समय $t$ के सापेक्ष $\theta(t)$ का अवकलन करके कोणीय वेग $\omega$ ज्ञात करें:
$\omega = \frac{d\theta}{dt} = \frac{d}{dt}(2t^3 - 6t^2) = 6t^2 - 12t$.
इसके बाद,समय $t$ के सापेक्ष $\omega$ का अवकलन करके कोणीय त्वरण $\alpha$ ज्ञात करें:
$\alpha = \frac{d\omega}{dt} = \frac{d}{dt}(6t^2 - 12t) = 12t - 12$.
टॉर्क $\tau$ को $\tau = I\alpha$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $I$ जड़त्व आघूर्ण है।
टॉर्क के शून्य होने के लिए,$\tau = 0$ होना चाहिए,जिसका अर्थ है $I\alpha = 0$। चूँकि $I \neq 0$,इसलिए $\alpha = 0$ होना चाहिए।
$\alpha = 12t - 12 = 0$ रखने पर,हमें $12t = 12$ प्राप्त होता है,जिसका परिणाम $t = 1 \text{ sec}$ है।

(B) दिया गया है:
$(1) \ Cu^{2+}_{(aq)} + e^- \to Cu^{+}_{(aq)} \quad \Delta G_1^{\circ} = -1 \times 0.15 \times F$
$(2) \ Cu^{+}_{(aq)} + e^- \to Cu_{(s)} \quad \Delta G_2^{\circ} = -1 \times 0.50 \times F$
$(1)$ और $(2)$ को जोड़ने पर कुल अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \to Cu_{(s)} \quad \Delta G_3^{\circ} = -2 \times F \times E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu}$
चूँकि $\Delta G_3^{\circ} = \Delta G_1^{\circ} + \Delta G_2^{\circ}$,इसलिए:
$-2 \times F \times E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = (-1 \times 0.15 \times F) + (-1 \times 0.50 \times F)$
$-2 \times E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = -0.65$
$E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = \frac{0.65}{2} = 0.325 \, V$.

(B) किसी दिए गए ऊर्जा स्तर $n$ में कक्षकों की कुल संख्या $n^2$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
चौथे ऊर्जा स्तर के लिए,$n = 4$ है।
अतः,कक्षकों की कुल संख्या = $n^2 = 4^2 = 16$ है।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(B) नाइट्रोबेंजीन की $Sn + HCl$ के साथ अभिक्रिया एक मानक अपचयन (reduction) अभिक्रिया है।
नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ धातु-अम्ल उत्प्रेरक जैसे $Sn + HCl$ की उपस्थिति में अपचयित होकर एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$C_6H_5NO_2 + 6[H] \xrightarrow{Sn+HCl} C_6H_5NH_2 + 2H_2O$
अतः,प्राप्त उत्पाद एनिलिन है।

(A) बॉक्स को गतिमान बेल्ट पर गिराया जाता है,इसलिए बेल्ट के सापेक्ष इसका प्रारंभिक वेग $u_{rel} = 2\, m/s$ है।
बॉक्स पर लगने वाला घर्षण बल $a = \mu g = 0.5 \times 10 = 5\, m/s^2$ का त्वरण प्रदान करता है।
यह त्वरण बेल्ट की गति की दिशा में कार्य करता है ताकि बॉक्स बेल्ट के सापेक्ष स्थिर हो सके।
गति के समीकरण $v_{rel}^2 = u_{rel}^2 - 2 a s$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $v_{rel} = 0$ (जब बॉक्स बेल्ट के सापेक्ष स्थिर हो जाता है):
$0 = (2)^2 - 2(5)s$
$10s = 4$
$s = 0.4\, m$.

(A) रैखिक संवेग संरक्षण के सिद्धांत के अनुसार,टक्कर से पहले का कुल संवेग टक्कर के बाद के कुल संवेग के बराबर होता है।
$m$ द्रव्यमान का प्रारंभिक संवेग $\vec{p}_1 = m v \hat{i}$ है।
$3m$ द्रव्यमान का प्रारंभिक संवेग $\vec{p}_2 = 3m (2v \hat{j}) = 6m v \hat{j}$ है।
कुल प्रारंभिक संवेग $\vec{p}_{total} = m v \hat{i} + 6m v \hat{j}$ है।
माना कि संयुक्त द्रव्यमान $(m + 3m = 4m)$ का अंतिम वेग $\vec{v}_c$ है।
संवेग संरक्षण के नियम से: $4m \vec{v}_c = m v \hat{i} + 6m v \hat{j}$।
$4m$ से विभाजित करने पर,हमें प्राप्त होता है $\vec{v}_c = \frac{m v}{4m} \hat{i} + \frac{6m v}{4m} \hat{j}$।
अतः,$\vec{v}_c = \frac{1}{4} v \hat{i} + \frac{3}{2} v \hat{j}$।

(C) विटामिन को उनकी घुलनशीलता के आधार पर दो समूहों में वर्गीकृत किया गया है: वसा में घुलनशील और पानी में घुलनशील।
वसा में घुलनशील विटामिन में विटामिन $A$,$D$,$E$ और $K$ शामिल हैं।
पानी में घुलनशील विटामिन में विटामिन $B$ कॉम्प्लेक्स और विटामिन $C$ शामिल हैं।
इसलिए,विटामिन $C$ वसा में घुलनशील विटामिन नहीं है; यह पानी में घुलनशील है।

(B) माना $N$ शेष रेडियोधर्मी समस्थानिक $X$ की मात्रा है और $N_0$ प्रारंभिक मात्रा है।
निर्मित स्थिर तत्व $Y$ की मात्रा $N_0 - N$ है।
दिया गया अनुपात $\frac{N}{N_0 - N} = \frac{1}{15}$ है।
दोनों पक्षों में $1$ जोड़ने पर: $\frac{N}{N_0 - N} + 1 = \frac{1}{15} + 1 \implies \frac{N + N_0 - N}{N_0 - N} = \frac{16}{15} \implies \frac{N_0}{N_0 - N} = \frac{16}{15}$.
व्युत्क्रम लेने पर: $\frac{N}{N_0} = \frac{1}{16}$.
हम रेडियोधर्मी क्षय का नियम जानते हैं: $\frac{N}{N_0} = (\frac{1}{2})^n$,जहाँ $n$ अर्ध-आयु की संख्या है।
$\frac{1}{16} = (\frac{1}{2})^4$,इसलिए $n = 4$.
चट्टान की आयु $t = n \times t_{1/2} = 4 \times 50 \, years = 200 \, years$ है।

(A) विद्युतचुंबकीय तरंग के संचरण की दिशा $\vec{E} \times \vec{B}$ सदिश की दिशा द्वारा दी जाती है।
यह दिया गया है कि तरंग $+z-$ अक्ष की दिशा में संचरित हो रही है,इसलिए हमारे पास $\vec{E} \times \vec{B} = \hat{k}$ होना चाहिए।
विद्युत क्षेत्र $\vec{E}$ और चुंबकीय क्षेत्र $\vec{B}$ को एक-दूसरे के और संचरण की दिशा के लंबवत होना चाहिए,इसलिए उन्हें $xy-$ तल में होना चाहिए।
विकल्पों की जाँच करने पर:
विकल्प $A$ के लिए: $\vec{E} = E_0 \hat{i}$ और $\vec{B} = B_0 \hat{j}$।
तब $\vec{E} \times \vec{B} = (E_0 \hat{i}) \times (B_0 \hat{j}) = E_0 B_0 (\hat{i} \times \hat{j}) = E_0 B_0 \hat{k}$।
यह संचरण की दिशा $+z$ से मेल खाता है।
इसलिए,विकल्प $A$ सही है।

(B) तने हुए तार की मूल आवृत्ति $n$ का सूत्र $n = \frac{1}{2L} \sqrt{\frac{T}{\mu}}$ है।
चूंकि तार समान हैं,इसलिए $n \propto \sqrt{T}$ होगा।
इस संबंध का अवकलन करने पर,हमें $\frac{dn}{n} = \frac{1}{2} \frac{dT}{T}$ प्राप्त होता है।
छोटे परिवर्तनों के लिए,हम $\frac{\Delta n}{n} = \frac{1}{2} \frac{\Delta T}{T}$ लिख सकते हैं।
यहाँ,बीट आवृत्ति $\Delta n = 6\, Hz$ है और मूल आवृत्ति $n = 600\, Hz$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\frac{\Delta T}{T} = 2 \left( \frac{\Delta n}{n} \right)$ प्राप्त होता है।
$\frac{\Delta T}{T} = 2 \left( \frac{6}{600} \right) = 2 \times 0.01 = 0.02$.

(D) किरणें लेंस के पीछे $15 \, cm$ की दूरी पर एक बिंदु की ओर अभिसरित हो रही हैं,इसलिए प्रतिबिंब दूरी $v = +15 \, cm$ है।
यदि लेंस को हटा दिया जाए,तो किरणें $5 \, cm$ लेंस के करीब मिलती हैं,जिसका अर्थ है कि मूल अभिसरण बिंदु लेंस की स्थिति से $15 - 5 = 10 \, cm$ की दूरी पर था। चूंकि किरणें इस बिंदु की ओर अभिसरित हो रही थीं,इसलिए वस्तु दूरी $u = +10 \, cm$ ली जाती है।
लेंस सूत्र का उपयोग करते हुए: $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$
मान रखने पर: $\frac{1}{15} - \frac{1}{10} = \frac{1}{f}$
$\frac{2 - 3}{30} = \frac{1}{f}$
$-\frac{1}{30} = \frac{1}{f}$
$f = -30 \, cm$

(D) हाइड्रोजन की लाइमैन श्रेणी की पहली रेखा के लिए $(n_1=1, n_2=2)$:
$\frac{1}{\lambda_1} = R(1)^2 \left(\frac{1}{1^2} - \frac{1}{2^2}\right) = R \left(1 - \frac{1}{4}\right) = \frac{3R}{4}$
हाइड्रोजन जैसे आयन के लिए बामर श्रेणी की दूसरी रेखा के लिए $(n_1=2, n_2=4)$:
$\frac{1}{\lambda_2} = R Z^2 \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{4^2}\right) = R Z^2 \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{16}\right) = R Z^2 \left(\frac{3}{16}\right)$
प्रश्न के अनुसार,$\lambda_1 = \lambda_2$ है,इसलिए $\frac{1}{\lambda_1} = \frac{1}{\lambda_2}$:
$\frac{3R}{4} = \frac{3RZ^2}{16}$
दोनों पक्षों को $\frac{3R}{4}$ से विभाजित करने पर:
$1 = \frac{Z^2}{4}$
$Z^2 = 4$
$Z = 2$

(C) अणुओं की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{अणुओं की संख्या} = \text{मोल} \times N_A$.
$A$ के लिए: $CO_2$ के मोल = $\frac{44 \ g}{44 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
$B$ के लिए: $O_3$ के मोल = $\frac{48 \ g}{48 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
$C$ के लिए: $H_2$ के मोल = $\frac{8 \ g}{2 \ g/mol} = 4 \ mol$. अणुओं की संख्या = $4 \times N_A$.
$D$ के लिए: $SO_2$ के मोल = $\frac{64 \ g}{64 \ g/mol} = 1 \ mol$. अणुओं की संख्या = $1 \times N_A$.
मानों की तुलना करने पर,$8 \ g \ H_2$ में अणुओं की संख्या अधिकतम $(4 \times N_A)$ है।

(A) बाह्यत्वचा और संवहनी बंडलों को छोड़कर सभी ऊतक भरण ऊतक या मौलिक ऊतक का निर्माण करते हैं। यह मृदूतक,स्थूलकोणोतक और दृढ़ोतक जैसे सरल ऊतकों से बना होता है। भरण ऊतक में वल्कुट,परिरंभ और मज्जा किरणें शामिल हैं। पत्तियों में,भरण ऊतक पर्णमध्योतक (mesophyll) से बना होता है।

(B) अंतःझिल्ली तंत्र में वे कोशिकांग शामिल होते हैं जिनके कार्य समन्वित होते हैं। इनमें अंतःद्रव्यी जालिका $(ER)$,गॉल्जी काय,लयनकाय और रसधानियाँ शामिल हैं।
परऑक्सिसोम अंतःझिल्ली तंत्र का हिस्सा नहीं हैं क्योंकि उनके कार्य उपरोक्त घटकों के साथ समन्वित नहीं होते हैं।

(A) लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन स्केवेंजर (ऑक्सीजन अवशोषक) है जो लेग्यूम पौधों की मूल ग्रंथिकाओं में पाया जाता है।
यह नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले एंजाइम,नाइट्रोजिनेज को ऑक्सीजन के हानिकारक प्रभावों से बचाता है,क्योंकि नाइट्रोजिनेज आणविक ऑक्सीजन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।

(A) जो तत्व कोशिका के संरचनात्मक घटक होते हैं,जैसे कि $Calcium$,उन्हें पुरानी ऊतकों से नई ऊतकों में पुनः स्थानांतरित नहीं किया जाता है।
चूंकि ये तत्व अचल होते हैं,इसलिए $Calcium$ की कमी के लक्षण सबसे पहले नई ऊतकों में दिखाई देते हैं।
इसके विपरीत,$Potassium$,$Sulphur$ और $Phosphorus$ जैसे तत्व अत्यधिक गतिशील होते हैं और आसानी से पुरानी ऊतकों से नई विकसित हो रही ऊतकों में स्थानांतरित हो जाते हैं।

(D) एपिग्लॉटिस इलास्टिक कार्टिलेज (लचीली उपास्थि) से बना एक पतला,पत्ती जैसा फ्लैप है जो श्लेष्म झिल्ली से ढका होता है और स्वरयंत्र (larynx) के प्रवेश द्वार पर स्थित होता है।
इसका मुख्य कार्य भोजन निगलते समय ग्लोटिस को बंद करना है,ताकि भोजन या तरल पदार्थ को श्वास नली (trachea) में जाने से रोका जा सके।
जब भोजन निगला जाता है,तो एपिग्लॉटिस नीचे की ओर झुककर स्वरयंत्र के द्वार को ढक लेता है।
यदि एपिग्लॉटिस ठीक से बंद नहीं होता है,तो भोजन के कण स्वरयंत्र में प्रवेश कर सकते हैं,जिससे खांसी का रिफ्लेक्स उत्पन्न होता है ताकि बाहरी पदार्थ को बाहर निकाला जा सके और श्वसन मार्ग की रक्षा हो सके।