Water Potential Questions in Gujarati

(N/A) જો બે આંતરિક જલતંત્ર એકબીજાના સંપર્કમાં હોય,તો પાણીના અણુઓની અનિયમિત ગતિને કારણે,પાણીનું ચોખ્ખું વહન વધુ ઊર્જા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી ઊર્જા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ થાય છે.
આમ,પાણી વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ (તંત્રની તરફ) વહન પામે છે.

(N/A) $1$. શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા સૌથી વધુ હોય છે,જેને પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણે શૂન્ય ગણવામાં આવે છે.
$2$. જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવ્ય (solute) ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે મુક્ત પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા ઘટે છે.
$3$. મુક્ત પાણીના અણુઓની સાંદ્રતામાં થતો આ ઘટાડો દ્રાવણની જલક્ષમતામાં ઘટાડો કરે છે.
$4$. તેથી,તમામ દ્રાવણોની જલક્ષમતા શુદ્ધ પાણી કરતા ઓછી હોય છે.
$5$. દ્રાવ્ય ઉમેરવાને કારણે થતા આ ઘટાડાને દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_{S})$ કહેવામાં આવે છે,જે હંમેશા ઋણ હોય છે.

(B) $\Rightarrow$ જ્યારે પાણી આસૃતિ (osmosis) દ્વારા વનસ્પતિ કોષમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે કોષદીવાલ પર દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે,જેને સ્ફીત દબાણ (turgor pressure) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ આ પ્રક્રિયા કોષને સ્ફીત બનાવે છે અને કોષની દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_p)$ માં વધારો કરે છે.
$\Rightarrow$ વનસ્પતિ કોષોમાં દબાણ ક્ષમતા સામાન્ય રીતે ધન હોય છે.
$\Rightarrow$ આનાથી વિપરીત,જલવાહક પેશી (xylem) માં પાણીના સ્તંભમાં ઋણ દબાણ ક્ષમતા (તણાવ) વનસ્પતિમાં પાણીના ઉર્ધ્વગમન માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

(N/A) $(1)$ જલક્ષમતા એ શુદ્ધ પાણીની સાપેક્ષમાં પાણીની પ્રતિ એકમ કદ દીઠ રહેલી સ્થિતિઊર્જા છે. તે આસૃતિ,ગુરુત્વાકર્ષણ,યાંત્રિક દબાણ અથવા મેટ્રિક અસરોને કારણે પાણીના એક વિસ્તારમાંથી બીજા વિસ્તારમાં વહન પામવાની ક્ષમતાનું માપ છે.
$(2)$ પદાર્થોનું સ્થળાંતર એટલે વનસ્પતિના વાહક પેશીતંત્ર (જલવાહક અને અન્નવાહક) દ્વારા કાર્બનિક પોષકતત્વો (જેમ કે સુક્રોઝ) અને ખનિજોનું લાંબા અંતર સુધી થતું વહન.

(N/A) ખાંડ જેવા દ્રાવ્યની દ્રાવ્યતા દ્રાવકના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
નીચા તાપમાને,જેમ કે બરફ જેવા ઠંડા પાણીમાં,પાણીના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.
ગતિજ ઉર્જામાં આ ઘટાડો પાણીના અણુઓ અને ખાંડના સ્ફટિકો વચ્ચેની અથડામણની આવૃત્તિ અને બળને ઘટાડે છે,જેનાથી ઓગળવાનો દર ધીમો પડી જાય છે.
વધુમાં,પાણીની મુક્ત ઉર્જા,જેને ઘણીવાર જલક્ષમતા (water potential) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે નીચા તાપમાને ઓછી હોય છે,જે દ્રાવક માટે દ્રાવ્યના સ્ફટિક લેટીસને તોડવાની ક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે.

(A) $(1)$ દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ $({\psi _S})$ હંમેશાં ઋણ હોય છે કારણ કે દ્રાવણમાં દ્રાવ્યના કણો ઉમેરવાથી પાણીની મુક્ત ઊર્જા ઘટે છે,જેનાથી પાણીનું પોટેન્શિયલ ઘટે છે.
$(2)$ પોરિન્સ એ વહન કરતા પ્રોટીન્સ છે જે પ્લાસ્ટિડ્સ,કણાભસૂત્ર અને કેટલાક બેક્ટેરિયાના બાહ્ય પટલમાં મોટા છિદ્રો બનાવે છે,જે નાના પ્રોટીન્સના કદ સુધીના અણુઓને પસાર થવા દે છે.

(C) $\Rightarrow$ જલક્ષમતાને ગ્રીક સંજ્ઞા સાઈ અથવા $\Psi$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે અને તેને પાસ્કલ $(Pa)$ જેવા દબાણના એકમોમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ પ્રણાલીગત રીતે,પ્રમાણિત તાપમાને શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા,જે કોઈ દબાણ હેઠળ નથી,તેને શૂન્ય માનવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ આ અન્ય તંત્રમાં પાણીની ક્ષમતા માપવા માટે સંદર્ભ બિંદુ તરીકે કાર્ય કરે છે,જ્યાં દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી જલક્ષમતા ઘટે છે અને તે ઋણ બને છે.

(A) જલક્ષમતા $\Psi_w$ એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $\Psi_s$ અને દબાણ ક્ષમતા $\Psi_p$ નો સરવાળો છે, જે સૂત્ર $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે।
કોષ $A$ માટે:
$\Psi_A = -20 + 5 = -15$ બાર.
કોષ $B$ માટે:
$\Psi_B = -18 + 2 = -16$ બાર.
પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે। અહીં $-15$ બાર એ $-16$ બાર કરતા વધારે હોવાથી, પાણી કોષ $A$ થી કોષ $B$ તરફ વહન પામશે।

(C) જલક્ષમતા એ સંદર્ભ સ્થિતિમાં શુદ્ધ પાણીની સાપેક્ષમાં પ્રતિ એકમ કદ પાણીની સ્થિતિ ઊર્જા છે. તે તંત્રમાં પાણીની રાસાયણિક ક્ષમતા દર્શાવે છે.
તેને ગ્રીક અક્ષર $\Psi$ (સાઈ) દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
જલક્ષમતા એ દબાણનું એક સ્વરૂપ હોવાથી,તેને દબાણના એકમો જેવા કે $\text{પાસ્કલ}$ $(Pa)$,$\text{બાર}$ અથવા $\text{એટમોસ્ફિયર}$ $(atm)$ માં માપવામાં આવે છે.

(A) કોષની જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_s)$ અને દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_p)$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
જેમ જેમ રક્ષક કોષોમાં દ્રાવ્યની સાંદ્રતા ઘટે છે, તેમ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_s)$ ઓછી નકારાત્મક બને છે (એટલે કે, તે વધે છે).
કારણ કે $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$, દ્રાવ્ય ક્ષમતામાં વધારો થવાથી રક્ષક કોષોની એકંદર જલક્ષમતામાં વધારો થાય છે.

(D) જલક્ષમતા $(\Psi_{w})$ એ એક તંત્રમાં પાણીના પ્રતિ એકમ મોલલ કદ દીઠ મુક્ત ઊર્જા અથવા રાસાયણિક ક્ષમતાનો તફાવત છે,જે સમાન તાપમાન અને દબાણે શુદ્ધ પાણીની સરખામણીમાં માપવામાં આવે છે.
તેને ગ્રીક અક્ષર $\Psi$ (psi) દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
જલક્ષમતાનું સમીકરણ આ મુજબ છે: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p}$.
પૂર્ણ સ્ફીત કોષમાં,દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_{p})$ ધન હોય છે અને તે દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_{s})$ ના મૂલ્ય જેટલી જ હોય છે,જેના કારણે જલક્ષમતા $(\Psi_{w})$ શૂન્ય થઈ જાય છે. તેથી,પૂર્ણ સ્ફીત કોષમાં જલક્ષમતા દ્રાવ્ય ક્ષમતા જેટલી હોય છે તે વિધાન ખોટું છે,કારણ કે આ સ્થિતિમાં $\Psi_{w} = 0$ હોય છે.

(A) જલક્ષમતા $(\Psi_{w})$ એ શુદ્ધ પાણીની સરખામણીમાં કોઈ તંત્રમાં પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે. તે પાણીના વહનની દિશા નક્કી કરે છે.
વનસ્પતિ કોષની કુલ જલક્ષમતા તેના ઘટકોનો સરવાળો છે: દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_{s})$,દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_{p})$ અને મેટ્રિક ક્ષમતા $(\Psi_{m})$.
પ્રમાણિત સમીકરણ આ મુજબ છે: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p} + \Psi_{m}$.
કારણ કે $\Psi_{s}$ હંમેશા ઋણ હોય છે,તેથી સમીકરણને ઘણીવાર $\Psi_{w} = \Psi_{m} + \Psi_{s} + \Psi_{p}$ તરીકે લખવામાં આવે છે.

(D) પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે,એટલે કે ઓછા ઋણ મૂલ્યથી વધુ ઋણ મૂલ્ય તરફ.
પાણીના શોષણ દરમિયાન,મૂળરોમ કોષોમાં પાણીના પ્રવેશ માટે તેમની જલક્ષમતા મૃદા દ્રાવણ કરતા ઓછી હોવી જરૂરી છે.
જોકે,કોષની અંદર પાણી કોષરસમાંથી રસધાનીમાં જાય છે કારણ કે રસધાનીના રસ (vacuolar sap) ની જલક્ષમતા કોષના બાકીના ભાગ કરતા ઓછી હોય છે,જે પાણીના શોષણ અને સંગ્રહમાં મદદ કરે છે.

(C) જલક્ષમતા $\left(\Psi_{w}\right)$ એ પાણીના અણુઓની મુક્ત ઉર્જા પર આધારિત ખ્યાલ છે.
પાણીના અણુઓ ગતિજ ઉર્જા ધરાવે છે અને પ્રવાહી તથા વાયુ સ્વરૂપમાં તેઓ સતત ગતિશીલ હોય છે.
તંત્રમાં પાણીની સાંદ્રતા જેટલી વધારે,તેની ગતિજ ઉર્જા અથવા જલક્ષમતા તેટલી જ વધારે હોય છે.
શુદ્ધ પાણી સૌથી વધુ જલક્ષમતા ધરાવે છે,જેને પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણે $0$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
વિધાન $C$ ખોટું છે કારણ કે જલક્ષમતા એ શુદ્ધ પાણી અને અન્ય તંત્રની મુક્ત ઉર્જાનો સરવાળો નથી; પરંતુ તે શુદ્ધ પાણીની તુલનામાં તંત્રમાં રહેલા પાણીની મુક્ત ઉર્જાના તફાવતનું માપ છે.

(C) કોષમાં જલક્ષમતા $(Psi_w)$ એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(Psi_s)$ અને દબાણ ક્ષમતા $(Psi_p)$ નો સરવાળો છે: $Psi_w = Psi_s + Psi_p$.

કોષ	જલક્ષમતા $(Psi_w)$ (MPa)
$A$	$-0.21 + 0.05 = -0.16$
$B$	$-0.22 + 0.02 = -0.20$
$C$	$-0.23 + 0.05 = -0.18$

પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $Psi_w(A) = -0.16$,$Psi_w(B) = -0.20$,$Psi_w(C) = -0.18$.
આમ,$-0.16 > -0.18 > -0.20$,તેથી જલક્ષમતાનો ક્રમ $A > C > B$ છે.
તેથી,પાણી $A \rightarrow C$,$A \rightarrow B$,અને $C \rightarrow B$ દિશામાં વહન પામશે.
આપેલા વિકલ્પો તપાસતા:
$I. A \rightarrow B$ (સાચું)
$II. B \rightarrow C$ (ખોટું,પાણી $C \rightarrow B$ તરફ વહે છે)
$III. C \rightarrow A$ (ખોટું,પાણી $A \rightarrow C$ તરફ વહે છે)
$IV. C \rightarrow B$ (સાચું)
આમ,$I$ અને $IV$ સાચા છે.

(C) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ શુદ્ધ પાણીની તુલનામાં કોઈ તંત્રમાં રહેલા પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે. તે સીધી રીતે પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત છે. પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા વધુ હોય તો જલક્ષમતા પણ વધુ હોય છે. તેથી, કોઈ તંત્રમાં પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા તે તંત્રની જલક્ષમતા નક્કી કરે છે.

(B) આસૃતિ પોટેન્શિયલ,જેને $\psi_{s}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,તે પાણીના પોટેન્શિયલ પર ઓગળેલા દ્રાવ્ય પદાર્થોની અસર દર્શાવે છે.
શુદ્ધ પાણીનું આસૃતિ પોટેન્શિયલ $0$ હોય છે.
જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે મુક્ત પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા ઘટે છે,જે પાણીના પોટેન્શિયલને ઘટાડે છે.
તેથી,દ્રાવણનું આસૃતિ પોટેન્શિયલ હંમેશા ઋણ હોય છે.

(A) પાણીના પોટેન્શિયલ $(\psi_{w})$,દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ $(\psi_{s})$ અને દબાણ પોટેન્શિયલ $(\psi_{p})$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$.
વાતાવરણીય દબાણે,દબાણ પોટેન્શિયલ $(\psi_{p})$ નું મૂલ્ય $0$ હોય છે.
તેથી,સમીકરણ આ મુજબ બને છે: $\psi_{w} = \psi_{s}$.
પાણીનું પોટેન્શિયલ એ દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી,દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલમાં વધારો થવાથી પાણીના પોટેન્શિયલમાં પણ વધારો થાય છે.

(B) દ્રાવણનું જલક્ષમતા $(\psi_{w})$ નીચેના સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$.
વાતાવરણીય દબાણે,દબાણ ક્ષમતા $(\psi_{p})$ નું મૂલ્ય $0$ હોય છે.
આ કિંમતને સમીકરણમાં મૂકતા: $\psi_{w} = \psi_{s} + 0$.
તેથી,વાતાવરણીય દબાણે,જલક્ષમતા $(\psi_{w})$ એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\psi_{s})$ ના સમકક્ષ હોય છે.

(C) આપેલ આકૃતિમાં બંને કોષો માટે કોષરસનું દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ $(\Psi_s)$ સીધું જ દર્શાવેલ છે.
કોષ-$A$ માટે,$\Psi_s$ નું મૂલ્ય $-1200 \text{ kPa}$ છે.
કોષ-$B$ માટે,$\Psi_s$ નું મૂલ્ય $-1000 \text{ kPa}$ છે.
તેથી,કોષ-$A$ અને કોષ-$B$ માં કોષરસનું દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ અનુક્રમે $-1200 \text{ kPa}$ અને $-1000 \text{ kPa}$ છે.

(A) અંતઃઆસૃતિ એ કોષમાં પાણીના અંદરના તરફના પ્રવેશની પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે પાણી કોષમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે કોષની અંદર પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા વધે છે.
જલક્ષમતા $(\psi_{w})$ ને પાણીના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
અંતઃઆસૃતિને કારણે પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા વધતી હોવાથી,પાણીના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા પણ વધે છે.
તેથી,કોષની જલક્ષમતા $(\psi_{w})$ વધે છે.

(D) કોષની જલક્ષમતાનું સમીકરણ $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$ છે.
પૂર્ણ સ્ફીત કોષમાં,દબાણ ક્ષમતા $(\psi_{p})$ ધન હોય છે.
જોકે,પ્લાઝમોલાઇઝ્ડ (રસસંકોચન પામેલા) કોષમાં,જીવરસ કોષદીવાલથી દૂર સંકોચાય છે,જેના પરિણામે દબાણ ક્ષમતા $(\psi_{p})$ ઋણ બને છે $(\psi_{p} < 0)$.
તેથી,પ્લાઝમોલાઇઝ્ડ કોષ માટે જલક્ષમતાનું સમીકરણ $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$ થાય છે,જ્યાં $\psi_{p}$ ઋણ હોય છે.

(C) કોષનું જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે: $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$.
કોષ $X$ માટે: $\Psi_s = -10 \text{ bar}$, $\Psi_p = 5 \text{ bar}$, તેથી $\Psi_w = -10 + 5 = -5 \text{ bar}$.
કોષ $Y$ માટે: $\Psi_s = -15 \text{ bar}$, $\Psi_p = 10 \text{ bar}$, તેથી $\Psi_w = -15 + 10 = -5 \text{ bar}$.
કોષ $Z$ માટે: $\Psi_s = -7 \text{ bar}$, $\Psi_p = 1 \text{ bar}$, તેથી $\Psi_w = -7 + 1 = -6 \text{ bar}$.
ચૂક $X$ અને $Y$ ની જલક્ષમતા સમાન $(-5 \text{ bar})$ હોવાથી, $X$ અને $Y$ વચ્ચે સંતુલન સ્થપાય છે $(X \leftrightarrow Y)$.
પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે. $-5 \text{ bar} > -6 \text{ bar}$ હોવાથી, પાણી $X$ અને $Y$ બંનેમાંથી $Z$ તરફ વહન પામશે ($X \to Z$ અને $Y \to Z$).
આમ, સાચો માર્ગ $X \leftrightarrow Y \to Z$ છે.

(N/A) $\Rightarrow$ જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં કોઈપણ દ્રાવ્ય ઓગળવામાં આવે છે,ત્યારે મુક્ત પાણીના અણુઓની સંખ્યા ઘટે છે અને પાણીની સાંદ્રતા ઘટે છે,જેનાથી તેનું જલક્ષમતા (water potential) ઘટે છે.
$\Rightarrow$ તેથી,કોઈપણ દ્રાવણની જલક્ષમતા હંમેશા શુદ્ધ પાણી (જે $0$ હોય છે) કરતા ઓછી હોય છે.
$\Rightarrow$ દ્રાવ્યના ઓગળવાને કારણે જલક્ષમતામાં થતા આ ઘટાડાને દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ અથવા $\Psi_{s}$ કહેવામાં આવે છે. દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી પાણીની મુક્ત ઊર્જા ઘટતી હોવાથી,$\Psi_{s}$ હંમેશા ઋણ હોય છે.
$\Rightarrow$ આ સંબંધ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p}$,જ્યાં:
$\Psi_{w} = \text{જલક્ષમતા}$
$\Psi_{s} = \text{દ્રાવ્ય પોટેન્શિયલ}$
$\Psi_{p} = \text{દબાણ પોટેન્શિયલ}$

(N/A) $\Rightarrow$ જલક્ષમતા: જલક્ષમતા એ પાણીની એકમ કદ દીઠ સ્થિતિઊર્જા છે. તે પાણીના અણુઓની મુક્ત ઊર્જા દર્શાવે છે. વાતાવરણીય દબાણે શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા $(\Psi_{w})$ શૂન્ય ગણવામાં આવે છે. જલક્ષમતાનો એકમ પાસ્કલ $(Pa)$ અથવા બાર $(1 \text{ MPa} = 10 \text{ bars})$ છે.
$\Rightarrow$ દ્રાવ્ય ક્ષમતા: જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીની મુક્ત ઊર્જા ઘટે છે,જેનાથી જલક્ષમતા ઋણ બને છે. દ્રાવ્ય કણોની હાજરીને કારણે જલક્ષમતામાં થતા આ ઘટાડાને દ્રાવ્ય ક્ષમતા અથવા $(\Psi_{s})$ કહેવામાં આવે છે. દ્રાવણમાં તે હંમેશા ઋણ હોય છે.

(A) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ શુદ્ધ પાણીની સરખામણીમાં તંત્રમાં રહેલા પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે.
શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા સૌથી વધુ હોય છે, જેને $0$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
જ્યારે પાણીમાં દ્રાવ્ય ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણીના અણુઓ દ્રાવ્યના કણો સાથે જોડાઈ જાય છે, જે પાણીની મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડો કરે છે.
જેમ જેમ દ્રાવ્યની સાંદ્રતા વધે છે, તેમ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_s)$ વધુ ઋણ બને છે.
કારણ કે $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ (જ્યાં $\Psi_p$ એ દબાણ ક્ષમતા છે), દ્રાવ્યની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી દ્રાવ્ય ક્ષમતા ઘટે છે, જેના પરિણામે દ્રાવણની કુલ જલક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે.

(A) કોષની જલક્ષમતા એ દ્રાવ્યક્ષમતા અને દાબક્ષમતાના સરવાળા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
વનસ્પતિ કોષોમાં જલક્ષમતા માટેના પ્રમાણિત સમીકરણ મુજબ: $\psi_{W} = \psi_{S} + \psi_{P}$.
અહીં,$\psi_{W}$ એ જલક્ષમતા દર્શાવે છે,$\psi_{S}$ એ દ્રાવ્યક્ષમતા (જે હંમેશા ઋણ હોય છે) દર્શાવે છે,અને $\psi_{P}$ એ દાબક્ષમતા (જે સામાન્ય રીતે સ્ફીત કોષોમાં ધન હોય છે) દર્શાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ એ સાચું સૂત્ર છે.

(A) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ શુદ્ધ પાણીની તુલનામાં કોઈ તંત્રમાં રહેલા પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે।
તેને દબાણના એકમમાં દર્શાવવામાં આવે છે કારણ કે તે પાણીની રાસાયણિક ક્ષમતાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે।
દબાણનો પ્રમાણિત $SI$ એકમ પાસ્કલ $(Pa)$ છે।
તેથી, જલક્ષમતા સામાન્ય રીતે $Pa$, $kPa$ અથવા $MPa$ જેવા એકમોમાં માપવામાં આવે છે।

(B) વિધાન $I$ સાચું છે: પાણીના અણુઓ સતત ગતિમાં હોય છે અને તેમાં ગતિ ઊર્જા હોય છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: પ્રવાહી અને વાયુ અવસ્થામાં પાણીના અણુઓ અનિયમિત ગતિ કરે છે.
વિધાન $III$ ખોટું છે: પાણીના અણુઓની ગતિ ઝડપી અને સતત હોય છે,ધીમી નહીં.
વિધાન $IV$ સાચું છે: પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા વધુ હોય તો તેની ગતિ ઊર્જા વધુ હોય છે અને તેથી જલક્ષમતા પણ વધુ હોય છે.
વિધાન $V$ ખોટું છે: શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા સૌથી વધુ હોય છે (પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણે તે $0$ હોય છે).
વિધાન $VI$ સાચું છે: પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તારથી ઓછી જલક્ષમતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે.
આમ,વિધાન $I, II, IV$ અને $VI$ સાચાં છે. કુલ સાચાં વિધાનોની સંખ્યા $4$ છે.

(B) જલક્ષમતા એ પાણીના એક વિસ્તારમાંથી બીજા વિસ્તારમાં વહન પામવાની વૃત્તિને દર્શાવતો ખ્યાલ છે.
તેને ગ્રીક અક્ષર સાઈ,જેને $\psi$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,તેના દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.
જલક્ષમતાને પાસ્કલ $(Pa)$ જેવા દબાણના એકમોમાં માપવામાં આવે છે.

(C) પરંપરાગત રીતે,પ્રમાણિત વાતાવરણીય દબાણે શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા $0$ લેવામાં આવે છે. જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો ઓગળવામાં આવે છે,ત્યારે દ્રાવણમાં મુક્ત પાણીના અણુઓની સંખ્યા ઘટે છે અને પાણીની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે,જેનાથી તેની જલક્ષમતા ઘટે છે. તેથી,તમામ દ્રાવણોની જલક્ષમતા શુદ્ધ પાણી કરતા ઓછી હોય છે,એટલે કે તે ઋણ મૂલ્ય ધરાવે છે.

(A) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ ને સંદર્ભ સ્થિતિમાં શુદ્ધ પાણીની સાપેક્ષમાં પ્રતિ એકમ કદ પાણીની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા સૌથી વધુ હોય છે, જેને $0$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
શુદ્ધ પાણીમાં કોઈપણ દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી તેની મુક્ત ઊર્જા ઘટે છે અને આમ જલક્ષમતા ઘટે છે, જે તેને ઋણ બનાવે છે.
દરિયાના પાણીમાં ઓગળેલા ક્ષારો (દ્રાવ્યો) નું પ્રમાણ વધુ હોવાથી, તેની જલક્ષમતા શુદ્ધ પાણી કરતા ઘણી ઓછી હોય છે.
તેથી, દરિયાના પાણીની જલક્ષમતા $0$ કરતા ઓછી હોય છે.

(D) જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં ખાંડ જેવો દ્રાવ્ય પદાર્થ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઓગળી જાય છે અને પાણીના અણુઓ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
આનાથી ગતિ કરવા માટે ઉપલબ્ધ મુક્ત પાણીના અણુઓની સંખ્યા ઘટે છે, જેના પરિણામે પાણીની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે.
જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ મુક્ત પાણીના અણુઓની સાંદ્રતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
મુક્ત પાણીની સાંદ્રતા ઘટતી હોવાથી, જલક્ષમતા પણ ઘટે છે.
શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા સૌથી વધુ ($0$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત) હોય છે, અને કોઈપણ દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી જલક્ષમતા ઋણ બને છે.
તેથી, દ્રાવણની જલક્ષમતા શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા કરતા ઓછી થઈ જાય છે.
આમ, આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) $1$. $\Psi_{S}$ (દ્રાવ્ય ક્ષમતા) હંમેશા ઋણ હોય છે કારણ કે દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી પાણીની મુક્ત ઊર્જા ઘટે છે.
$2$. જ્યારે દ્રાવ્ય ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે મુક્ત પાણીના અણુઓની સાંદ્રતા ઘટે છે,જેનાથી $\Psi_{S}$ વધુ ઋણ બને છે.
$3$. જલક્ષમતાનું સમીકરણ $\Psi_{W} = \Psi_{S} + \Psi_{P}$ છે. વાતાવરણીય દબાણે,દબાણ ક્ષમતા $\Psi_{P}$ શૂન્ય $(0)$ હોય છે,તેથી $\Psi_{W} = \Psi_{S}$ થાય છે.
$4$. આથી,બધા જ વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણે શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા $0$ ગણવામાં આવે છે.
જ્યારે શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવ્ય ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે દ્રાવણ વધુ સ્થાયી બને છે અને પાણીના અણુઓની મુક્ત ઊર્જા ઘટે છે,જેના પરિણામે જલક્ષમતા ઋણ બને છે.
ખુલ્લા પાત્રમાં,દબાણ ક્ષમતા વાતાવરણીય દબાણ જેટલી હોય છે,જેને $0$ ગણવામાં આવે છે.
તેથી,ખુલ્લા પાત્રમાં રહેલા દ્રાવણની જલક્ષમતા એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા જેટલી હોય છે,જે હંમેશા $0$ કરતા ઓછી હોય છે.

(B) પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા (ઓછા ઋણ) ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી જલક્ષમતા (વધુ ઋણ) ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે.
આ કિસ્સામાં, $Q$ ની જલક્ષમતા $-5 \text{ bars}$ છે અને $P$ ની જલક્ષમતા $-10 \text{ bars}$ છે.
કારણ કે $-5 > -10$, તેથી $Q$ પાસેની જલક્ષમતા $P$ કરતા વધારે છે.
તેથી, પાણી $Q$ થી $P$ તરફ વહન પામશે $(Q \rightarrow P)$.

(A) આ પ્રયોગ આસૃતિદાબ અને આસૃતિક્ષમતાની વિભાવના દર્શાવે છે.
આસૃતિદાબ એ અર્ધપ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા દ્રાવણમાં પાણીના પ્રવેશને રોકવા માટે જરૂરી દબાણ છે.
આસૃતિક્ષમતા $(\Psi_s)$ હંમેશા ઋણ હોય છે, જ્યારે આસૃતિદાબ એ આસૃતિક્ષમતાનું ધનાત્મક મૂલ્ય છે.
તેથી, આસૃતિદાબ સંખ્યાત્મક રીતે આસૃતિક્ષમતાને સમકક્ષ હોય છે પરંતુ તેની નિશાની વિરુદ્ધ હોય છે.
આમ, વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

(B) કોષની જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ નીચેના સમીકરણ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે: $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$.
સંપૂર્ણ આશૂનકોષમાં, દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_s)$ એ સમાન અને વિરુદ્ધ દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_p)$ દ્વારા સંતુલિત થાય છે.
કારણ કે સંપૂર્ણ આશૂનકોષમાં દબાણ ક્ષમતા $(\Psi_p)$ એ દ્રાવ્ય ક્ષમતા $(\Psi_s)$ જેટલી જ હોય છે પરંતુ ધન હોય છે, તેથી $\Psi_s$ અને $\Psi_p$ નો સરવાળો $0$ થાય છે.
આથી, સંપૂર્ણ આશૂનકોષની જલક્ષમતા $0$ હોય છે.

(D) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ શુદ્ધ પાણીની તુલનામાં કોઈ તંત્રમાં રહેલા પાણીની સ્થિતિજ ઉર્જા છે।
ઐતિહાસિક રીતે, $DPD$ (વિસરણ દબાણની ખામી) શબ્દનો ઉપયોગ કોષની પાણી શોષવાની ક્ષમતા દર્શાવવા માટે થતો હતો।
$DPD$ ને દ્રાવણના વિસરણ દબાણ અને તેના શુદ્ધ દ્રાવકના વિસરણ દબાણ વચ્ચેના તફાવત તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે।
જલક્ષમતા એ $DPD$ નું ઋણ મૂલ્ય હોવાથી $(\Psi_w = -DPD)$, તેઓ વનસ્પતિ કોષોમાં પાણીના વહન અંગે સમાન ભૌતિક ઘટના દર્શાવે છે।

(D) દ્રાવણની જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ સમાન તાપમાન અને દબાણે રહેલા શુદ્ધ પાણી અને તંત્રમાં રહેલા પાણીના રાસાયણિક પોટેન્શિયલ વચ્ચેના તફાવત તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
ઐતિહાસિક રીતે, $DPD$ (પ્રસરણ દાબ ન્યૂનતા) શબ્દનો ઉપયોગ કોષની પાણી શોષવાની ક્ષમતા દર્શાવવા માટે થતો હતો.
સંબંધ મુજબ: $\Psi_w = -\text{DPD}$.
તેથી, મૂલ્યની દ્રષ્ટિએ, કોષની જલક્ષમતા તેના $DPD$ (જેને સક્શન પ્રેશર પણ કહેવાય છે) ના ઋણ મૂલ્ય જેટલી હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી, $DPD$ એ વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં જલક્ષમતાની ઐતિહાસિક વ્યાખ્યા સાથે સૌથી વધુ સંબંધિત ખ્યાલ છે.

(A) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ શુદ્ધ પાણીની તુલનામાં તંત્રમાં પાણીની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે。
પાણી હંમેશા વધુ જલક્ષમતા (ઓછા ઋણ) ધરાવતા વિસ્તારથી ઓછી જલક્ષમતા (વધુ ઋણ) ધરાવતા વિસ્તાર તરફ વહન પામે છે。
ઉદાહરણ તરીકે, $-0.2 \text{ MPa}$ ની જલક્ષમતા ધરાવતું દ્રાવણ એ $-0.5 \text{ MPa}$ ધરાવતા દ્રાવણ કરતા વધુ જલક્ષમતા ધરાવે છે。
તેથી, પાણી $-0.2 \text{ MPa}$ ધરાવતા કોષમાંથી $-0.5 \text{ MPa}$ ધરાવતા કોષ તરફ વહન પામશે.

(D) જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ એ તંત્રમાં રહેલા પાણીના અણુઓની સ્થિતિઊર્જાનું માપ છે.
શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા મહત્તમ હોય છે, જેને શૂન્ય ગણવામાં આવે છે.
જ્યારે પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે જલક્ષમતા ઘટે છે કારણ કે દ્રાવ્યના કણો પાણીના અણુઓ સાથે જોડાય છે, જે તેમની મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડો કરે છે.
તેથી, સંતૃપ્ત દ્રાવણ, જેમાં દ્રાવ્યની સાંદ્રતા સૌથી વધુ હોય છે, તેની જલક્ષમતા સૌથી ઓછી (ન્યૂનતમ) હશે.