Textbook - MATTER IN OUR SURROUNDINGS Questions in Hindi

(A) पदार्थ वह है जिसमें द्रव्यमान होता है और जो स्थान घेरता है।
$1$. कुर्सी: द्रव्यमान होता है और स्थान घेरती है (पदार्थ)।
$2$. हवा: द्रव्यमान होता है और स्थान घेरती है (पदार्थ)।
$3$. प्रेम: एक भावना है,पदार्थ नहीं है।
$4$. गंध: गंध की संवेदना पदार्थ नहीं है,लेकिन इत्र के कण जो गंध पैदा करते हैं,वे पदार्थ हैं।
$5$. घृणा: एक भावना है,पदार्थ नहीं है।
$6$. बादाम: द्रव्यमान होता है और स्थान घेरते हैं (पदार्थ)।
$7$. विचार: एक मानसिक प्रक्रिया है,पदार्थ नहीं है।
$8$. ठंड: एक संवेदना है,पदार्थ नहीं है।
$9$. नींबू पानी: द्रव्यमान होता है और स्थान घेरता है (पदार्थ)।
$10$. इत्र की सुगंध: हवा में मौजूद इत्र के कणों में द्रव्यमान होता है और वे स्थान घेरते हैं (पदार्थ)।
अतः,जो वस्तुएं पदार्थ हैं वे हैं: कुर्सी,हवा,बादाम,नींबू पानी और इत्र की सुगंध।

(N/A) पदार्थ के कण निरंतर गतिशील होते हैं। तापमान बढ़ने के साथ कणों के विसरण (diffusion) की दर बढ़ जाती है।
गर्म और ताज़ा पके हुए भोजन में,कणों की गतिज ऊर्जा अधिक होती है,जिससे वे हवा में तेजी से विसरित होते हैं।
परिणामस्वरूप,ये कण लंबी दूरी तय कर सकते हैं और कई मीटर दूर से ही आप तक पहुँच सकते हैं।
इसके विपरीत,ठंडे भोजन के कणों में गतिज ऊर्जा कम होती है,जिसके परिणामस्वरूप विसरण की दर धीमी होती है।
इसलिए,ठंडे भोजन की महक का अनुभव करने के लिए आपको उसके पास जाना पड़ता है।

(B) स्विमिंग पूल में गोताखोर द्वारा पानी को काटने की घटना यह दर्शाती है कि पानी के कणों के बीच रिक्त स्थान होता है। इस रिक्त स्थान के कारण ही गोताखोर कणों को विस्थापित करके पानी में आगे बढ़ पाता है।

(N/A) पदार्थ के कणों के अभिलक्षण निम्नलिखित हैं:
$1.$ पदार्थ के कणों के बीच रिक्त स्थान होता है।
$2.$ पदार्थ के कण निरंतर गतिशील होते हैं।
$3.$ पदार्थ के कण एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं।
$4.$ पदार्थ के कण अत्यंत सूक्ष्म होते हैं।

(N/A) घनत्व को किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन के द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया जाता है। सामान्यतः, पदार्थ की अवस्थाओं का घनत्व इस क्रम का पालन करता है: $\text{गैस } < \text{द्रव } < \text{ठोस}$।
$1$. वायु और चिमनियों से निकला धुआं गैसें हैं, जिनका घनत्व सबसे कम होता है。
$2$. जल और शहद द्रव हैं, जिनका घनत्व गैसों से अधिक होता है。
$3$. रुई, चॉक और लोहा ठोस हैं, जिनका घनत्व सबसे अधिक होता है。
इन श्रेणियों के भीतर, बढ़ते हुए घनत्व का सही क्रम इस प्रकार है:
वायु < चिमनियों से निकला धुआं < रुई < जल < शहद < चॉक < लोहा।

(N/A) पदार्थ की तीन अवस्थाओं के गुण निम्नलिखित हैं:
$1.$ $\text{ठोस (Solid)}:$
- ठोसों का एक निश्चित आयतन होता है।
- ठोस बहते नहीं हैं।
- ठोस कठोर होते हैं।
- ठोसों का एक निश्चित आकार होता है (स्पंज या रबर बैंड जैसे कुछ अपवादों को छोड़कर)।
- ठोस सामान्यतः असंपीड्य (incompressible) होते हैं।
$2.$ $\text{द्रव (Liquid)}:$
- द्रवों का एक निश्चित आयतन होता है।
- द्रवों में बहने की प्रवृत्ति होती है (तरल)।
- द्रव कठोर नहीं होते हैं।
- द्रवों का कोई निश्चित आकार नहीं होता है; वे बर्तन का आकार ले लेते हैं।
- द्रव लगभग असंपीड्य होते हैं।
$3.$ $\text{गैस (Gas)}:$
- गैसों का कोई निश्चित आयतन नहीं होता है; वे बर्तन की पूरी जगह घेर लेते हैं।
- गैसें आसानी से बहती हैं।
- गैसें कठोर नहीं होती हैं।
- गैसों का कोई निश्चित आकार नहीं होता है।
- गैसें अत्यधिक संपीड्य (compressible) होती हैं।

(N/A) $Rigidity$ (दृढ़ता): वह गुण जिसके द्वारा कोई वस्तु अपना आकार और आकार बनाए रखती है, उसे दृढ़ता कहते हैं। ठोस पदार्थ दृढ़ होते हैं, जबकि द्रव और गैसें नहीं होती हैं।
$Compressibility$ (संपीड्यता): यह वह गुण है जिसके कारण किसी पदार्थ को दबाया जा सकता है, अर्थात उसका आयतन कम किया जा सकता है। गैसें अत्यधिक संपीड्य होती हैं, जबकि ठोस और द्रव सामान्यतः असंपीड्य माने जाते हैं।
$Fluidity$ (तरलता): पदार्थ के बहने की प्रवृत्ति को तरलता कहते हैं। गैसें और द्रव तरल (fluids) होते हैं, जबकि ठोस नहीं होते हैं।
$Filling \text{ } a \text{ } gas \text{ } container$ (गैस के पात्र को भरना): गैसों की उच्च संपीड्यता के कारण, बहुत उच्च दबाव में गैस के बड़े आयतन को एक छोटे पात्र में भरा जा सकता है।
$Shape$ (आकार): किसी पदार्थ की निश्चित ज्यामिति होने के गुण को आकार कहते हैं। ठोस पदार्थों का आकार निश्चित होता है, जबकि द्रव और गैसें पात्र का आकार ले लेते हैं।
$Kinetic \text{ } energy$ (गतिज ऊर्जा): गतिशील कणों या अणुओं द्वारा धारण की गई ऊर्जा को गतिज ऊर्जा कहते हैं। तापमान बढ़ाने पर अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। गैस के अणुओं में सबसे अधिक गतिज ऊर्जा होती है।
$Density$ (घनत्व): किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन के द्रव्यमान को घनत्व कहते हैं। घनत्व = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{आयतन}}$.

(N/A) गैसों के अणुओं के बीच आकर्षण बल नगण्य होता है।
परिणामस्वरूप,गैस के अणु सभी दिशाओं में गति करने के लिए स्वतंत्र होते हैं और उन्हें उपलब्ध अधिकतम स्थान को घेर लेते हैं।
इसके अतिरिक्त,गैस के अणुओं में मौजूद उच्च गतिज ऊर्जा उन्हें तेजी से गति करने और कंटेनर के पूरे आयतन को भरने में मदद करती है।

(N/A) गैसीय अवस्था में,कण बहुत उच्च गति पर यादृच्छिक (random) रूप से गति करते हैं। इस यादृच्छिक गति के कारण,कण एक-दूसरे से टकराते हैं और बर्तन की दीवारों से भी टकराते हैं। गैस द्वारा डाला गया दबाव बर्तन की दीवारों पर प्रति इकाई क्षेत्रफल पर इन कणों द्वारा लगाए गए बल के कारण होता है।

(N/A) लकड़ी की मेज को ठोस के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि इसका आकार निश्चित होता है और इसका आयतन भी निश्चित होता है। ठोस पदार्थों में,घटक कण मजबूत अंतर-आणविक आकर्षण बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं,जो उन्हें निश्चित स्थानों पर बनाए रखते हैं। इसके अतिरिक्त,इन कणों के बीच अंतर-आणविक स्थान नगण्य होता है। इन गुणों के कारण,लकड़ी की मेज अपनी संरचना बनाए रखती है और बहती नहीं है,जो ठोस अवस्था की परिभाषित विशेषताएँ हैं।

(C) हवा के अणुओं के बीच कार्य करने वाला आकर्षण बल नगण्य होने के कारण वे एक-दूसरे से बहुत दूर होते हैं। इसलिए,हमारे हाथ को हवा में गति करने के लिए पर्याप्त स्थान मिल जाता है और हम थोड़ा बल लगाकर हवा के अणुओं को आसानी से विस्थापित कर सकते हैं।
इसके विपरीत,लकड़ी के एक ठोस ब्लॉक में कण बहुत मजबूती से और पास-पास जुड़े होते हैं,जिनमें प्रबल अंतर-आणविक आकर्षण बल होता है। इस कठोर संरचना के कारण,बिना किसी सटीक दिशा में अत्यधिक बल लगाए हमारा हाथ इसके आर-पार नहीं जा सकता,इसीलिए एक कराटे विशेषज्ञ की आवश्यकता होती है।

(B) सामान्यतः,ठोसों का घनत्व द्रवों से अधिक होता है। हालाँकि,पानी एक अपवाद है।
जब पानी जमकर बर्फ बनता है,तो हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण अणु एक विशिष्ट पिंजरे जैसी संरचना में व्यवस्थित हो जाते हैं।
यह संरचना पानी $(H_2O)$ के अणुओं के बीच रिक्त स्थान बनाती है।
इन रिक्त स्थानों के कारण,समान द्रव्यमान के लिए बर्फ का आयतन बढ़ जाता है,जिससे द्रव जल की तुलना में इसका घनत्व कम हो जाता है।
चूंकि बर्फ का घनत्व द्रव जल से कम होता है,इसलिए यह पानी की सतह पर तैरती है।

(A) तापमान को केल्विन पैमाने से सेल्सियस पैमाने में बदलने के लिए,हम निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करते हैं:
$t \, ^\circ C = T \, K - 273$
$(a)$ $300 \, K$ के लिए:
$300 - 273 = 27 \, ^\circ C$
$(b)$ $573 \, K$ के लिए:
$573 - 273 = 300 \, ^\circ C$
अतः,सही उत्तर $27 \, ^\circ C$ और $300 \, ^\circ C$ है।

(N/A) जल का क्वथनांक $100\,^{\circ}\text{C}$ होता है।
$(a)$ $250\,^{\circ}\text{C}$ पर,जो कि क्वथनांक से अधिक है,जल भाप या वाष्प के रूप में,अर्थात गैसीय अवस्था में होता है।
$(b)$ $100\,^{\circ}\text{C}$ पर,जल अपने क्वथनांक पर होता है जहाँ अवस्था परिवर्तन होता है। अतः,इस तापमान पर जल द्रव और गैसीय दोनों अवस्थाओं में एक साथ मौजूद होता है।

(B) पदार्थ की अवस्था परिवर्तन के दौरान तापमान स्थिर रहता है।
ऐसा इसलिए होता है क्योंकि दी गई ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग पदार्थ के कणों के बीच के आकर्षण बलों को तोड़ने में किया जाता है।
इस छिपी हुई ऊष्मा को 'गुप्त ऊष्मा' (Latent heat) कहा जाता है।
चूंकि यह ऊर्जा कणों की गतिज ऊर्जा को बढ़ाने के बजाय अवस्था बदलने में खर्च होती है,इसलिए अवस्था परिवर्तन के दौरान तापमान नहीं बढ़ता है।

(B) वायुमंडलीय गैसों को उच्च दाब लगाकर और साथ ही तापमान कम करके द्रवित किया जा सकता है।
यह प्रक्रिया इसलिए प्रभावी है क्योंकि दाब बढ़ाने से गैस के कण एक-दूसरे के करीब आ जाते हैं,जबकि तापमान कम करने से उनकी गतिज ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे अंतराआण्विक बल कणों को द्रव अवस्था में बनाए रखने में सक्षम हो जाते हैं।

(N/A) डेजर्ट कूलर वाष्पीकरण द्वारा शीतलन के सिद्धांत पर कार्य करता है।
वाष्पीकरण की दर तापमान के बढ़ने के साथ बढ़ती है और हवा में नमी (आर्द्रता) के घटने के साथ बढ़ती है।
गर्म और शुष्क दिन में तापमान अधिक होता है और हवा में नमी कम होती है,जिससे वाष्पीकरण की दर काफी बढ़ जाती है।
चूंकि वाष्पीकरण से शीतलन प्रभाव उत्पन्न होता है,इसलिए वाष्पीकरण की बढ़ी हुई दर के कारण डेजर्ट कूलर बेहतर शीतलन प्रदान करता है।

(B) मिट्टी के घड़े (मटके) की सतह पर बड़ी संख्या में सूक्ष्म छिद्र होते हैं।
पानी इन छिद्रों से रिसकर मटके की बाहरी सतह पर आ जाता है।
यह पानी आसपास की गर्मी के कारण लगातार वाष्पित होता रहता है।
चूंकि वाष्पीकरण की प्रक्रिया एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है जिसमें ऊर्जा (वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा) की आवश्यकता होती है,इसलिए यह मटके के अंदर बचे पानी से इस ऊष्मा को अवशोषित कर लेती है।
परिणामस्वरूप,मटके के अंदर के पानी का तापमान कम हो जाता है,जिससे वह ठंडा हो जाता है।

(A) एसीटोन,पेट्रोल और इत्र वाष्पशील पदार्थ हैं जो हवा के संपर्क में आने पर तेजी से वाष्पित हो जाते हैं।
वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान,ये पदार्थ हथेली की सतह से वाष्पीकरण की आवश्यक गुप्त ऊष्मा को अवशोषित कर लेते हैं।
चूंकि हथेली ऊष्मा खो देती है,इसलिए हथेली का तापमान कम हो जाता है,जिससे हमें ठंडक महसूस होती है।

(B) वाष्पीकरण एक सतही घटना है।
जब चाय या दूध को तश्तरी में डाला जाता है,तो यह फैल जाता है,जिससे कप की तुलना में पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ जाता है।
अधिक पृष्ठीय क्षेत्रफल तरल के अधिक कणों को वाष्प के रूप में वायुमंडल में जाने की अनुमति देता है,जिससे वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है।
चूंकि वाष्पीकरण से शीतलता उत्पन्न होती है,इसलिए तश्तरी में मौजूद तरल कप की तुलना में बहुत तेजी से ठंडा हो जाता है,जिससे हम इसे जल्दी पी पाते हैं।

(B) गर्मियों में हमें हल्के रंग के सूती कपड़े पहनने चाहिए क्योंकि:
$1.$ सूती कपड़ा पानी/पसीने का अच्छा अवशोषक होता है। यह पसीने के वाष्पीकरण के लिए अधिक सतह क्षेत्र प्रदान करता है।
$2.$ हल्के रंग गर्मी को कम अवशोषित करते हैं।
इसलिए,हल्के रंग के सूती कपड़े पहनने से हमें ठंडक और आराम महसूस होता है।

(B) तापमान को केल्विन पैमाने से सेल्सियस पैमाने में बदलने के लिए,हमें दिए गए मान से $273$ घटाना होता है,क्योंकि संबंध इस सूत्र द्वारा परिभाषित है: $^\circ C = K - 273$.
$(a)$ $293 \, K$ के लिए: $293 - 273 = 20 \, ^\circ C$.
$(b)$ $470 \, K$ के लिए: $470 - 273 = 197 \, ^\circ C$.

(C) तापमान को सेल्सियस पैमाने से केल्विन पैमाने में बदलने के लिए,हम दिए गए सेल्सियस मान में $273$ जोड़ते हैं,क्योंकि संबंध निम्नलिखित सूत्र द्वारा परिभाषित है:
$K = ^{\circ}C + 273$
$(a)$ $25\,^{\circ}C$ के लिए:
$25 + 273 = 298\, K$
$(b)$ $373\,^{\circ}C$ के लिए:
$373 + 273 = 646\, K$
अतः,सही मान $298\, K$ और $646\, K$ हैं।

(N/A) नेफ़थलीन एक ऐसा पदार्थ है जो ऊर्ध्वपातन (sublimation) की प्रक्रिया से गुजरता है,जिसका अर्थ है कि यह ठोस अवस्था से सीधे गैस में बदल जाता है,बिना तरल अवस्था में आए। जैसे ही यह आसपास के वातावरण से गर्मी अवशोषित करता है,नेफ़थलीन की गोलियाँ ऊर्ध्वपातित हो जाती हैं और समय के साथ गायब हो जाती हैं।
$(b)$ इत्र की गंध उसमें मौजूद वाष्पशील सुगंधित यौगिकों के कारण होती है। ये कण हवा में बहुत तेजी से विसरण (diffusion) करते हैं,जिससे हम कई मीटर दूर बैठे होने पर भी गंध का पता लगा सकते हैं।

(A) कणों के बीच आकर्षण बल ठोसों में सबसे अधिक,द्रवों में मध्यम और गैसों में सबसे कम होता है।
चीनी एक ठोस है,जल द्रव अवस्था में है और ऑक्सीजन एक गैस है।
अतः,आकर्षण बल का बढ़ता हुआ क्रम है: ऑक्सीजन < जल < चीनी।

(N/A) $0\,^oC$ तापमान पर,जल ठोस (बर्फ) और द्रव अवस्था के बीच संतुलन में होता है। $100\,^oC$ तापमान पर,जल द्रव और गैसीय (वाष्प) अवस्था के बीच संतुलन में होता है। $0\,^oC$ से $100\,^oC$ के बीच जल द्रव अवस्था में रहता है।
$(a)$ $25\,^oC$ पर: द्रव अवस्था।
$(b)$ $0\,^oC$ पर: ठोस और द्रव अवस्था (गलनांक)।
$(c)$ $100\,^oC$ पर: द्रव और गैसीय अवस्था (क्वथनांक)।

(N/A) कमरे के तापमान पर जल एक द्रव है क्योंकि:
$1$. इसमें बहने की प्रवृत्ति (तरलता) होती है।
$2$. यह उस पात्र का आकार ले लेता है जिसमें इसे रखा जाता है,लेकिन इसका आयतन निश्चित रहता है।
$(b)$ कमरे के तापमान पर लोहे की अलमारी एक ठोस है क्योंकि:
$1$. इसका आकार और आयतन निश्चित होता है।
$2$. यह कठोर और दृढ़ (rigid) होती है,जिसका अर्थ है कि यह बाहरी बल लगाने पर भी अपने आकार को बनाए रखती है।

(A) $273 \ K$ पर,बर्फ और पानी दोनों समान तापमान पर होते हैं,लेकिन उनकी ऊर्जा सामग्री में अंतर होता है।
बर्फ को अपनी अवस्था को ठोस से तरल में बदलने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिसे गलन की गुप्त ऊष्मा (latent heat of fusion) कहा जाता है।
जब बर्फ का उपयोग शीतलन के लिए किया जाता है,तो यह उस पदार्थ से इस गुप्त ऊष्मा को अवशोषित करती है जिसे ठंडा किया जा रहा है। इस प्रकार,यह उसी तापमान पर पानी की तुलना में अधिक प्रभावी शीतलन प्रदान करती है,क्योंकि पानी के पास यह अतिरिक्त ऊष्मा अवशोषित करने की क्षमता नहीं होती है।

(B) उबलते पानी की तुलना में भाप से अधिक गंभीर जलन होती है।
इसका कारण यह है कि भाप में अतिरिक्त ऊष्मा होती है जिसे वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा (latent heat of vaporization) कहा जाता है।
जब भाप त्वचा के संपर्क में आती है,तो यह पानी में संघनित हो जाती है और इस अतिरिक्त गुप्त ऊष्मा को छोड़ती है,जिससे समान तापमान वाले उबलते पानी की तुलना में त्वचा के ऊतकों को अधिक नुकसान होता है।

(N/A) $A =$ गलन,जिसमें ठोस अवस्था द्रव अवस्था में परिवर्तित होती है।
$B =$ वाष्पीकरण,जिसमें द्रव अवस्था गैस अवस्था में परिवर्तित होती है।
$C =$ संघनन,जिसमें गैस अवस्था द्रव अवस्था में परिवर्तित होती है।
$D =$ जमना या हिमीकरण,जिसमें द्रव अवस्था ठोस अवस्था में परिवर्तित होती है।
$E =$ ऊर्ध्वपातन,जिसमें ठोस पदार्थ द्रव अवस्था में आए बिना सीधे गैस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है।
$F =$ निक्षेपण,जिसमें गैस पदार्थ द्रव अवस्था में आए बिना सीधे ठोस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है।