Water Potential Questions in Hindi

(N/A) यदि दो आंतरिक जल तंत्र संपर्क में हैं,तो पानी के अणुओं की यादृच्छिक गति के कारण,पानी की शुद्ध गति उच्च ऊर्जा वाले क्षेत्र से निम्न ऊर्जा वाले क्षेत्र की ओर होती है।
इस प्रकार,पानी उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र (तंत्र की ओर) की ओर गति करता है।

(N/A) $1$. शुद्ध जल का जल विभव सबसे अधिक होता है,जिसे मानक तापमान और दबाव पर शून्य माना जाता है।
$2$. जब शुद्ध जल में विलेय (solute) घोला जाता है,तो मुक्त जल के अणुओं की सांद्रता कम हो जाती है।
$3$. मुक्त जल के अणुओं की सांद्रता में यह कमी विलयन के जल विभव को कम कर देती है।
$4$. इसलिए,सभी विलयनों का जल विभव शुद्ध जल की तुलना में कम होता है।
$5$. विलेय के घुलने के कारण जल विभव में होने वाली इस कमी को विलेय विभव $(\Psi_{S})$ कहा जाता है,जो हमेशा ऋणात्मक होता है।

(B) $\Rightarrow$ जब जल परासरण (osmosis) द्वारा पादप कोशिका में प्रवेश करता है,तो यह कठोर कोशिका भित्ति के विरुद्ध दबाव डालता है,जिसे स्फीति दाब (turgor pressure) कहा जाता है।
$\Rightarrow$ यह प्रक्रिया कोशिका को स्फीत बनाती है और कोशिका के दाब विभव $(\Psi_p)$ को बढ़ाती है।
$\Rightarrow$ जीवित पादप कोशिकाओं में दाब विभव आमतौर पर धनात्मक होता है।
$\Rightarrow$ इसके विपरीत,जाइलम (xylem) में जल स्तंभ में ऋणात्मक दाब विभव (तनाव) पौधों में जल के ऊपर की ओर परिवहन के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(N/A) $(1)$ जल विभव,शुद्ध जल की तुलना में प्रति इकाई आयतन जल की स्थितिज ऊर्जा है। यह परासरण,गुरुत्वाकर्षण,यांत्रिक दबाव या मैट्रिक्स प्रभावों के कारण जल के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में जाने की प्रवृत्ति का माप है।
$(2)$ पदार्थों का स्थानांतरण,पौधों के संवहनी तंत्र (जाइलम और फ्लोएम) के माध्यम से कार्बनिक पोषक तत्वों (जैसे सुक्रोज) और खनिजों के लंबी दूरी तक परिवहन को संदर्भित करता है।

(N/A) चीनी जैसे विलेय की घुलनशीलता विलायक के अणुओं की गतिज ऊर्जा पर निर्भर करती है।
कम तापमान पर,जैसे कि बर्फ जैसे ठंडे पानी में,पानी के अणुओं की गतिज ऊर्जा काफी कम हो जाती है।
गतिज ऊर्जा में यह कमी पानी के अणुओं और चीनी के क्रिस्टल के बीच टकराव की आवृत्ति और बल को कम कर देती है,जिससे घुलने की दर धीमी हो जाती है।
इसके अतिरिक्त,पानी की मुक्त ऊर्जा,जिसे अक्सर जल विभव (water potential) कहा जाता है,कम तापमान पर कम होती है,जो विलायक की विलेय के क्रिस्टल जालक को तोड़ने की क्षमता को सीमित करती है।

(A) $(1)$ विलेय विभव $({\psi _S})$ हमेशा ऋणात्मक होता है क्योंकि किसी विलयन में विलेय के कणों को मिलाने से जल की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे जल विभव कम हो जाता है।
$(2)$ पोरिन्स परिवहन प्रोटीन्स हैं जो प्लास्टिड्स,माइटोकॉन्ड्रिया और कुछ बैक्टीरिया की बाहरी झिल्लियों में बड़े छिद्र बनाते हैं,जो छोटे प्रोटीन्स के आकार तक के अणुओं को गुजरने देते हैं।

(C) $\Rightarrow$ जल विभव को ग्रीक प्रतीक साई या $\Psi$ द्वारा दर्शाया जाता है और इसे पास्कल $(Pa)$ जैसी दबाव इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।
$\Rightarrow$ परंपरा के अनुसार,मानक तापमान पर शुद्ध जल का जल विभव,जो किसी दबाव के अधीन नहीं है,उसे शून्य माना जाता है।
$\Rightarrow$ यह अन्य प्रणालियों में जल के विभव को मापने के लिए एक संदर्भ बिंदु के रूप में कार्य करता है,जहाँ विलेय मिलाने से जल विभव कम हो जाता है और यह ऋणात्मक हो जाता है।

(A) जल विभव $\Psi_w$ विलेय विभव $\Psi_s$ और दाब विभव $\Psi_p$ का योग होता है, जिसे सूत्र $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ द्वारा दर्शाया जाता है।
कोशिका $A$ के लिए:
$\Psi_A = -20 + 5 = -15$ बार।
कोशिका $B$ के लिए:
$\Psi_B = -18 + 2 = -16$ बार।
जल हमेशा उच्च जल विभव से निम्न जल विभव की ओर गति करता है। चूंकि $-15$ बार, $-16$ बार से अधिक है, इसलिए जल कोशिका $A$ से कोशिका $B$ की ओर प्रवाहित होगा।

(C) जल विभव संदर्भ स्थितियों में शुद्ध जल के सापेक्ष प्रति इकाई आयतन जल की स्थितिज ऊर्जा है। यह एक तंत्र में जल की रासायनिक क्षमता को दर्शाता है।
इसे ग्रीक अक्षर $\Psi$ (साई) द्वारा दर्शाया जाता है।
चूंकि जल विभव दबाव का एक रूप है,इसलिए इसे दबाव की इकाइयों जैसे $\text{पास्कल}$ $(Pa)$,$\text{बार}$ या $\text{वायुमंडल}$ $(atm)$ में मापा जाता है।

(A) कोशिका का जल विभव $(\Psi_w)$, विलेय विभव $(\Psi_s)$ और दाब विभव $(\Psi_p)$ द्वारा निर्धारित होता है।
जैसे-जैसे रक्षक कोशिकाओं में विलेय की सांद्रता कम होती है, विलेय विभव $(\Psi_s)$ कम ऋणात्मक हो जाता है (अर्थात, यह बढ़ जाता है)।
चूंकि $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$, विलेय विभव में वृद्धि के कारण रक्षक कोशिकाओं के कुल जल विभव में वृद्धि होती है।

(D) जल विभव $(\Psi_{w})$ एक तंत्र में पानी के प्रति इकाई मोलल आयतन में मुक्त ऊर्जा या रासायनिक क्षमता का अंतर है,जिसकी तुलना समान तापमान और दबाव पर शुद्ध पानी से की जाती है।
इसे ग्रीक अक्षर $\Psi$ (psi) द्वारा दर्शाया जाता है।
जल विभव का समीकरण है: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p}$।
एक पूर्ण स्फीत कोशिका में,दाब विभव $(\Psi_{p})$ धनात्मक होता है और परिमाण में विलेय विभव $(\Psi_{s})$ के बराबर होता है,जिससे जल विभव $(\Psi_{w})$ शून्य हो जाता है। इसलिए,यह कथन कि पूर्ण स्फीत कोशिका में जल विभव विलेय विभव के बराबर होता है,गलत है,क्योंकि इस स्थिति में $\Psi_{w} = 0$ होता है।

(A) जल विभव $(\Psi_{w})$ शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की स्थितिज ऊर्जा का माप है। यह जल के संचलन की दिशा निर्धारित करता है।
एक पादप कोशिका का कुल जल विभव उसके घटकों का योग होता है: विलेय विभव $(\Psi_{s})$,दाब विभव $(\Psi_{p})$ और मैट्रिक विभव $(\Psi_{m})$।
मानक समीकरण इस प्रकार है: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p} + \Psi_{m}$।
चूंकि $\Psi_{s}$ हमेशा ऋणात्मक होता है,इसलिए समीकरण को अक्सर $\Psi_{w} = \Psi_{m} + \Psi_{s} + \Psi_{p}$ के रूप में लिखा जाता है।

(D) जल हमेशा उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र की ओर गति करता है,अर्थात कम ऋणात्मक से अधिक ऋणात्मक मान की ओर।
जल अवशोषण के दौरान,मूलरोम कोशिकाओं में जल के प्रवेश के लिए उनका जल विभव मृदा विलयन से कम होना आवश्यक है।
हालाँकि,कोशिका के भीतर जल कोशिकाद्रव्य से रसधानी में जाता है क्योंकि रसधानी रस (vacuolar sap) का जल विभव कोशिका के शेष भाग की तुलना में कम होता है,जो जल के अवशोषण और भंडारण में सहायता करता है।

(C) जल विभव $\left(\Psi_{w}\right)$ जल के अणुओं की मुक्त ऊर्जा पर आधारित एक अवधारणा है।
जल के अणुओं में गतिज ऊर्जा होती है और तरल तथा गैसीय अवस्था में वे यादृच्छिक गति में होते हैं।
किसी तंत्र में जल की सांद्रता जितनी अधिक होगी,उसकी गतिज ऊर्जा या जल विभव उतना ही अधिक होगा।
शुद्ध जल का जल विभव उच्चतम होता है,जिसे मानक तापमान और दबाव पर $0$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
कथन $C$ गलत है क्योंकि जल विभव शुद्ध जल और किसी अन्य तंत्र की मुक्त ऊर्जा का योग नहीं है; बल्कि यह शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की मुक्त ऊर्जा के अंतर का माप है।

(C) कोशिका में जल विभव $(Psi_w)$ विलेय विभव $(Psi_s)$ और दाब विभव $(Psi_p)$ का योग होता है: $Psi_w = Psi_s + Psi_p$.

कोशिका	जल विभव $(Psi_w)$ (MPa)
$A$	$-0.21 + 0.05 = -0.16$
$B$	$-0.22 + 0.02 = -0.20$
$C$	$-0.23 + 0.05 = -0.18$

जल हमेशा उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र की ओर गति करता है।
मानों की तुलना करने पर: $Psi_w(A) = -0.16$,$Psi_w(B) = -0.20$,$Psi_w(C) = -0.18$.
चूंकि $-0.16 > -0.18 > -0.20$,जल विभव का क्रम $A > C > B$ है।
अतः,जल $A \rightarrow C$,$A \rightarrow B$,और $C \rightarrow B$ दिशा में गति करेगा।
दिए गए विकल्पों की जांच करने पर:
$I. A \rightarrow B$ (सही)
$II. B \rightarrow C$ (गलत,जल $C \rightarrow B$ की ओर गति करता है)
$III. C \rightarrow A$ (गलत,जल $A \rightarrow C$ की ओर गति करता है)
$IV. C \rightarrow B$ (सही)
इस प्रकार,$I$ और $IV$ सही हैं।

(C) जल विभव $(\Psi_w)$ शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की स्थितिज ऊर्जा का माप है। यह सीधे तौर पर जल के अणुओं की सांद्रता से संबंधित है। जल के अणुओं की सांद्रता जितनी अधिक होगी, जल विभव उतना ही अधिक होगा। इसलिए, किसी तंत्र में जल के अणुओं की सांद्रता उस तंत्र के जल विभव को निर्धारित करती है।

(B) परासरणी विभव,जिसे $\psi_{s}$ द्वारा दर्शाया जाता है,जल विभव पर घुले हुए विलेय के प्रभाव को दर्शाता है।
शुद्ध जल का परासरणी विभव $0$ होता है।
जब शुद्ध जल में विलेय मिलाया जाता है,तो मुक्त जल के अणुओं की सांद्रता कम हो जाती है,जिससे जल विभव कम हो जाता है।
इसलिए,किसी विलयन का परासरणी विभव हमेशा ऋणात्मक होता है।

(A) जल विभव $(\psi_{w})$,विलेय विभव $(\psi_{s})$ और दाब विभव $(\psi_{p})$ के बीच का संबंध इस समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$.
वायुमंडलीय दबाव पर,दाब विभव $(\psi_{p})$ का मान $0$ होता है।
इसलिए,समीकरण इस प्रकार हो जाता है: $\psi_{w} = \psi_{s}$.
चूंकि जल विभव विलेय विभव के सीधे आनुपातिक होता है,इसलिए विलेय विभव में वृद्धि होने पर जल विभव में भी वृद्धि होती है।

(B) किसी विलयन का जल विभव $(\psi_{w})$ समीकरण $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$ द्वारा दिया जाता है।
वायुमंडलीय दाब पर,दाब विभव $(\psi_{p})$ का मान $0$ होता है।
इस मान को समीकरण में रखने पर: $\psi_{w} = \psi_{s} + 0$ प्राप्त होता है।
अतः,वायुमंडलीय दाब पर,जल विभव $(\psi_{w})$ विलेय विभव $(\psi_{s})$ के समतुल्य होता है।

(C) दिए गए चित्र में दोनों कोशिकाओं के लिए कोशिका रस का विलेय विभव $(\Psi_s)$ सीधे तौर पर दिया गया है।
कोशिका-$A$ के लिए,$\Psi_s$ का मान $-1200 \text{ kPa}$ है।
कोशिका-$B$ के लिए,$\Psi_s$ का मान $-1000 \text{ kPa}$ है।
अतः,कोशिका-$A$ और कोशिका-$B$ में कोशिका रस का विलेय विभव क्रमशः $-1200 \text{ kPa}$ और $-1000 \text{ kPa}$ है।

(A) अंतःपरासरण कोशिका के अंदर पानी के प्रवेश की प्रक्रिया है।
जब पानी कोशिका में प्रवेश करता है,तो कोशिका के भीतर पानी के अणुओं की सांद्रता बढ़ जाती है।
जल विभव $(\psi_{w})$ को पानी के अणुओं की गतिज ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चूंकि अंतःपरासरण के कारण पानी के अणुओं की सांद्रता बढ़ जाती है,इसलिए पानी के अणुओं की गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है।
अतः,कोशिका का जल विभव $(\psi_{w})$ बढ़ जाता है।

(D) कोशिका का जल विभव समीकरण $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$ द्वारा दिया जाता है।
पूर्णतः स्फीत कोशिका में,दाब विभव $(\psi_{p})$ धनात्मक होता है।
हालाँकि,एक प्लाज्मोलाइज्ड कोशिका में,जीवद्रव्य कोशिका भित्ति से दूर सिकुड़ जाता है,जिसके परिणामस्वरूप दाब विभव $(\psi_{p})$ ऋणात्मक हो जाता है $(\psi_{p} < 0)$।
इसलिए,प्लाज्मोलाइज्ड कोशिका के जल विभव के लिए व्यंजक $\psi_{w} = \psi_{s} + \psi_{p}$ है,जहाँ $\psi_{p}$ ऋणात्मक है।

(C) कोशिका की जल विभव $(\Psi_w)$ की गणना सूत्र: $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ द्वारा की जाती है।
कोशिका $X$ के लिए: $\Psi_s = -10 \text{ bar}$, $\Psi_p = 5 \text{ bar}$, अतः $\Psi_w = -10 + 5 = -5 \text{ bar}$.
कोशिका $Y$ के लिए: $\Psi_s = -15 \text{ bar}$, $\Psi_p = 10 \text{ bar}$, अतः $\Psi_w = -15 + 10 = -5 \text{ bar}$.
कोशिका $Z$ के लिए: $\Psi_s = -7 \text{ bar}$, $\Psi_p = 1 \text{ bar}$, अतः $\Psi_w = -7 + 1 = -6 \text{ bar}$.
चूंकि $X$ और $Y$ का जल विभव समान $(-5 \text{ bar})$ है, इसलिए $X$ और $Y$ के बीच संतुलन है $(X \leftrightarrow Y)$।
जल हमेशा उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र की ओर गति करता है। चूंकि $-5 \text{ bar} > -6 \text{ bar}$, इसलिए जल $X$ और $Y$ दोनों से $Z$ की ओर प्रवाहित होगा ($X \to Z$ और $Y \to Z$)।
अतः, सही मार्ग $X \leftrightarrow Y \to Z$ है।

(N/A) $\Rightarrow$ जब शुद्ध जल में कोई विलेय घोला जाता है,तो मुक्त जल के अणुओं की संख्या कम हो जाती है और जल की सांद्रता घट जाती है,जिससे उसका जल विभव (water potential) कम हो जाता है।
$\Rightarrow$ इसलिए,किसी भी विलयन का जल विभव हमेशा शुद्ध जल (जो $0$ होता है) से कम होता है।
$\Rightarrow$ विलेय के घुलने के कारण जल विभव में होने वाली इस कमी को विलेय विभव या $\Psi_{s}$ कहा जाता है। चूंकि विलेय मिलाने से जल की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है,इसलिए $\Psi_{s}$ हमेशा ऋणात्मक होता है।
$\Rightarrow$ यह संबंध समीकरण द्वारा दिया गया है: $\Psi_{w} = \Psi_{s} + \Psi_{p}$,जहाँ:
$\Psi_{w} = \text{जल विभव}$
$\Psi_{s} = \text{विलेय विभव}$
$\Psi_{p} = \text{दाब विभव}$

(N/A) $\Rightarrow$ जल विभव: जल विभव पानी की प्रति इकाई आयतन में स्थितिज ऊर्जा है। यह पानी के अणुओं की मुक्त ऊर्जा को दर्शाता है। वायुमंडलीय दबाव पर शुद्ध जल का जल विभव $(\Psi_{w})$ शून्य माना जाता है। जल विभव की इकाई पास्कल $(Pa)$ या बार $(1 \text{ MPa} = 10 \text{ bars})$ है।
$\Rightarrow$ विलेय विभव: जब शुद्ध जल में विलेय पदार्थ मिलाए जाते हैं,तो पानी की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे जल विभव ऋणात्मक हो जाता है। विलेय कणों की उपस्थिति के कारण जल विभव में होने वाली इस कमी को विलेय विभव या $(\Psi_{s})$ कहा जाता है। विलयन में यह हमेशा ऋणात्मक होता है।

(A) जल विभव $(\Psi_w)$ शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की स्थितिज ऊर्जा का माप है।
शुद्ध जल का जल विभव सबसे अधिक होता है, जिसे $0$ माना जाता है।
जब जल में विलेय मिलाया जाता है, तो जल के अणु विलेय कणों के साथ जुड़ जाते हैं, जिससे जल की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है।
जैसे-जैसे विलेय की सांद्रता बढ़ती है, विलेय विभव $(\Psi_s)$ अधिक ऋणात्मक हो जाता है।
चूंकि $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ (जहां $\Psi_p$ दाब विभव है), विलेय की सांद्रता में वृद्धि विलेय विभव को कम कर देती है, जिससे विलयन का कुल जल विभव कम हो जाता है।

(A) कोशिका का जल विभव विलेय विभव और दाब विभव के योग द्वारा निर्धारित होता है।
पादप कोशिकाओं में जल विभव के मानक समीकरण के अनुसार: $\psi_{W} = \psi_{S} + \psi_{P}$।
यहाँ,$\psi_{W}$ जल विभव को दर्शाता है,$\psi_{S}$ विलेय विभव (जो हमेशा ऋणात्मक होता है) को दर्शाता है,और $\psi_{P}$ दाब विभव (जो आमतौर पर स्फीत कोशिकाओं में धनात्मक होता है) को दर्शाता है।
इसलिए,विकल्प $A$ सही सूत्र है।

(A) जल विभव $(\Psi_w)$ किसी तंत्र में शुद्ध जल की तुलना में जल की स्थितिज ऊर्जा का माप है।
इसे दबाव की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है क्योंकि यह जल की रासायनिक क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है।
दबाव की मानक $SI$ इकाई पास्कल $(Pa)$ है।
इसलिए, जल विभव को आमतौर पर $Pa$, $kPa$ या $MPa$ जैसी इकाइयों में मापा जाता है।

(B) कथन $I$ सही है: जल के अणु निरंतर गति में होते हैं और उनमें गतिज ऊर्जा होती है।
कथन $II$ सही है: द्रव और गैसीय अवस्था में,जल के अणु अनियमित गति करते हैं।
कथन $III$ गलत है: जल के अणुओं की गति तीव्र और निरंतर होती है,धीमी नहीं।
कथन $IV$ सही है: जल के अणुओं की अधिक सांद्रता के कारण गतिज ऊर्जा अधिक होती है और इसलिए जल विभव भी अधिक होता है।
कथन $V$ गलत है: शुद्ध जल का जल विभव सबसे अधिक होता है (मानक तापमान और दबाव पर यह $0$ होता है)।
कथन $VI$ सही है: जल हमेशा उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र की ओर गति करता है।
अतः,कथन $I, II, IV$ और $VI$ सही हैं। सही कथनों की कुल संख्या $4$ है।

(B) जल विभव एक अवधारणा है जिसका उपयोग पानी की एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में जाने की प्रवृत्ति का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
इसे ग्रीक अक्षर साई,जिसे $\psi$ के रूप में दर्शाया जाता है,द्वारा सूचित किया जाता है।
जल विभव को पास्कल $(Pa)$ जैसी दबाव इकाइयों में मापा जाता है।

(C) परिपाटी के अनुसार,मानक वायुमंडलीय दबाव पर शुद्ध जल का जल विभव $0$ माना जाता है। जब शुद्ध जल में विलेय घोले जाते हैं,तो विलयन में मुक्त जल के अणुओं की संख्या कम हो जाती है और जल की सांद्रता घट जाती है,जिससे इसका जल विभव कम हो जाता है। अतः,सभी विलयनों का जल विभव शुद्ध जल की तुलना में कम होता है,अर्थात यह ऋणात्मक मान होता है।

(A) जल विभव $(\Psi_w)$ को संदर्भ स्थितियों में शुद्ध जल के सापेक्ष प्रति इकाई आयतन जल की स्थितिज ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
शुद्ध जल का जल विभव उच्चतम होता है, जिसे $0$ माना जाता है।
शुद्ध जल में कोई भी विलेय मिलाने से उसकी मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है और इस प्रकार जल विभव कम हो जाता है, जिससे यह ऋणात्मक हो जाता है।
चूंकि समुद्री जल में घुले हुए लवणों (विलेय) की सांद्रता अधिक होती है, इसलिए इसका जल विभव शुद्ध जल की तुलना में काफी कम होता है।
अतः, समुद्री जल का जल विभव $0$ से कम होता है।

(D) जब शुद्ध पानी में चीनी जैसा विलेय मिलाया जाता है, तो यह घुल जाता है और पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है।
इससे गति करने के लिए उपलब्ध मुक्त पानी के अणुओं की संख्या कम हो जाती है, जिससे पानी की सांद्रता घट जाती है。
जल विभव $(\Psi_w)$ मुक्त पानी के अणुओं की सांद्रता के सीधे आनुपातिक होता है。
चूंकि मुक्त पानी की सांद्रता कम हो जाती है, इसलिए जल विभव भी कम हो जाता है。
शुद्ध पानी का जल विभव सबसे अधिक ($0$ के रूप में परिभाषित) होता है, और किसी भी विलेय को मिलाने से जल विभव ऋणात्मक हो जाता है。
इसलिए, विलयन का जल विभव शुद्ध पानी के जल विभव से कम हो जाता है。
अतः, दिए गए सभी कथन सही हैं।

(D) $1$. $\Psi_{S}$ (विलेय विभव) हमेशा ऋणात्मक होता है क्योंकि विलेय मिलाने से पानी की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है।
$2$. जब विलेय मिलाया जाता है,तो मुक्त पानी के अणुओं की सांद्रता कम हो जाती है,जिससे $\Psi_{S}$ अधिक ऋणात्मक हो जाता है।
$3$. जल विभव का समीकरण $\Psi_{W} = \Psi_{S} + \Psi_{P}$ है। वायुमंडलीय दबाव पर,दबाव विभव $\Psi_{P}$ शून्य $(0)$ होता है,इसलिए $\Psi_{W} = \Psi_{S}$ होता है।
$4$. चूंकि सभी कथन सही हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(A) मानक तापमान और दबाव पर शुद्ध जल का जल विभव $0$ माना जाता है।
जब शुद्ध जल में विलेय (solute) मिलाया जाता है,तो विलयन अधिक स्थिर हो जाता है और जल के अणुओं की मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप जल विभव ऋणात्मक हो जाता है।
खुले पात्र में,दाब विभव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है,जिसे $0$ माना जाता है।
इसलिए,खुले पात्र में रखे विलयन का जल विभव विलेय विभव के बराबर होता है,जो हमेशा $0$ से कम होता है।

(B) जल हमेशा उच्च जल विभव (कम ऋणात्मक) वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव (अधिक ऋणात्मक) वाले क्षेत्र की ओर गति करता है।
इस मामले में, $Q$ का जल विभव $-5 \text{ bars}$ है और $P$ का जल विभव $-10 \text{ bars}$ है।
चूंकि $-5 > -10$, इसलिए $Q$ पर जल विभव $P$ की तुलना में अधिक है।
अतः, जल $Q$ से $P$ की ओर गति करेगा $(Q \rightarrow P)$।

(A) यह प्रयोग परासरण दाब और परासरण विभव की अवधारणा को दर्शाता है।
परासरण दाब वह दाब है जो अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलयन में पानी के प्रवेश को रोकने के लिए आवश्यक होता है।
परासरण विभव $(\Psi_s)$ हमेशा ऋणात्मक होता है, जबकि परासरण दाब, परासरण विभव का धनात्मक मान होता है।
इसलिए, परासरण दाब संख्यात्मक रूप से परासरण विभव के बराबर होता है लेकिन इसका चिह्न विपरीत होता है।
अतः, विकल्प $A$ सही है।

(B) कोशिका का जल विभव $(\Psi_w)$ समीकरण $\Psi_w = \Psi_s + \Psi_p$ द्वारा परिभाषित होता है।
पूर्णतः स्फीत कोशिका में, विलेय विभव $(\Psi_s)$ समान और विपरीत दाब विभव $(\Psi_p)$ द्वारा संतुलित हो जाता है।
चूंकि पूर्णतः स्फीत कोशिका में दाब विभव $(\Psi_p)$ विलेय विभव $(\Psi_s)$ के बराबर लेकिन धनात्मक होता है, इसलिए $\Psi_s$ और $\Psi_p$ का योग $0$ हो जाता है।
अतः, पूर्णतः स्फीत कोशिका का जल विभव $0$ होता है।

(D) जल विभव $(\Psi_w)$ शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की स्थितिज ऊर्जा है।
ऐतिहासिक रूप से, $DPD$ (विसरण दाब न्यूनता) शब्द का उपयोग कोशिका की जल अवशोषण क्षमता का वर्णन करने के लिए किया जाता था।
$DPD$ को एक विलयन के विसरण दाब और उसके शुद्ध विलायक के विसरण दाब के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चूंकि जल विभव $DPD$ का ऋणात्मक मान है $(\Psi_w = -DPD)$, इसलिए वे पादप कोशिकाओं में जल की गति के संबंध में समान भौतिक घटना को दर्शाते हैं।

(D) किसी विलयन का जल विभव $(\Psi_w)$ उस तंत्र में जल के रासायनिक विभव और समान तापमान व दाब पर शुद्ध जल के रासायनिक विभव के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है।
ऐतिहासिक रूप से, $DPD$ (विसरण दाब न्यूनता) शब्द का उपयोग कोशिका की जल अवशोषण क्षमता का वर्णन करने के लिए किया जाता था।
संबंध के अनुसार: $\Psi_w = -\text{DPD}$।
अतः, परिमाण के संदर्भ में, कोशिका का जल विभव उसके $DPD$ (जिसे चूषण दाब भी कहा जाता है) के ऋणात्मक मान के बराबर होता है।
दिए गए विकल्पों में से, $DPD$ वह अवधारणा है जो पादप शरीर क्रिया विज्ञान में जल विभव की ऐतिहासिक परिभाषा से सबसे अधिक संबंधित है।

(A) जल विभव $(\Psi_w)$ शुद्ध जल की तुलना में किसी तंत्र में जल की स्थितिज ऊर्जा का माप है。
जल हमेशा उच्च जल विभव (कम ऋणात्मक) वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव (अधिक ऋणात्मक) वाले क्षेत्र की ओर गति करता है。
उदाहरण के लिए, $-0.2 \text{ MPa}$ के जल विभव वाले विलयन का जल विभव $-0.5 \text{ MPa}$ वाले विलयन की तुलना में अधिक होता है。
इसलिए, जल $-0.2 \text{ MPa}$ वाली कोशिका से $-0.5 \text{ MPa}$ वाली कोशिका की ओर प्रवाहित होगा।

(D) जल विभव $(\Psi_w)$ किसी तंत्र में जल के अणुओं की स्थितिज ऊर्जा का माप है।
शुद्ध जल का जल विभव अधिकतम होता है, जिसे शून्य माना जाता है।
जब जल में विलेय मिलाया जाता है, तो जल विभव कम हो जाता है क्योंकि विलेय के कण जल के अणुओं के साथ बंध जाते हैं, जिससे उनकी मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है।
इसलिए, एक संतृप्त विलयन, जिसमें विलेय की सांद्रता सबसे अधिक होती है, उसका जल विभव सबसे कम (न्यूनतम) होगा।