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प्रश्न1. निम्नलिखित में से कौन-से पदार्थ हैं:
कुर्सी, वायु, स्नेह, गंध, घृणा, बादाम, विचार, शीत शीतल पेय, इत्र की सुगंध।
उत्तर: कुर्सी, वायु, बादाम और शीतल पेय पदार्थ हैं।
उत्तर: तापमान बढ़ने से गर्मा-गरम खाने के कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है जिससे इन कणों के बीच रिक्त स्थान बढ़ जाता है और ये कण खाने की सतह को छोड़ कर हवा में विसरित होने लगते हैं , जबकि खाना ठण्डा होने पर कणों का वायु में विसरण बहुत काम हो जाता है यही कारण है कि गर्म खाने की महक ठंडे खाने की अपेक्षा तेजी से हमारे पास पहुंचती है।
प्रश्न3. स्विमिंग पूल में गोताखोर पानी काट पाता है। इससे पदार्थ का कौन सा गुण प्रेक्षित होता है?
उत्तर: यह दर्शाता है कि पदार्थ के कणों के बीच रिक्त स्थान होता है वह ठोस नहीं है। यदि पदार्थ के कणों के बीच रिक्त स्थान नहीं होता तो गोताखोर पानी को नहीं काट पाता।
प्रश्न4. पदार्थ के कणों की क्या विशेषताएँ होती है ?
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प्रश्न 1. किसी तत्व के द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन को घनत्व कहते हैं।(घनत्व=द्रव्यमान/आयतन) बढ़ते हुए घनत्व के क्रम में निम्नलिखित को व्यवस्थित करें –वायु, चिमनी का धुआं, शहद, जल, चाक, रुई और लोहा।
उत्तर: बढ़ते हुए घनत्व का क्रम है :
वायु < चिमनी का धुआँ < रुई < पानी < शहद < चॉक < लोहा।
प्रश्न2(a)पदार्थ की विभिन्न अवस्थाओं के गुणों में होने वाले अंतर को सारणीबद्ध कीजिये।
(b)निम्नलिखित पर टिप्पणी कीजिये -दृढ़ता(rigidity), संपीड्यता(compressibility),तरलता(fluidity),बर्तन में गैस का भरना (filling a gas container),आकार(shape), गतिज ऊर्जा(kinetic energy) एवं घनत्व(density)।
| अवस्था | ठोस | द्रव | गैस |
| आकर | निश्चित | अनिश्चित | अनिश्चित |
| आयतन | निश्चित | निश्चित | अनिश्चित |
| सीमाएं | स्पष्ट | अस्पष्ट | अस्पष्ट |
| संपीडयता | नगण्य | नगण्य | अधिकतम |
| गतिज ऊर्जा | नगण्य | मध्यम | अधिकतम |
| अन्तरा-अणुक स्थान | नगण्य | मध्यम | अधिकतम |
| अन्तरा-अणुक आकर्षण बल | अधिकतम | मध्यम | नगण्य |
(b) दृढ़ता: दृढ़ता पदार्थ का वह गुण जो पदार्थ के कणों के मध्य अन्तरा-अणुक स्थान को व्यक्त करता है। पदार्थ के कणों के मध्य जितना रिक्त स्थान कम होता है उतना ही वह दृढ़ कहा जाता है। ठोस पदार्थों की दृढ़ता सबसे अधिक ,द्रवों की इनसे कम तथा गैसों की सबसे कम होती है ।
सम्पीडयता: पदार्थों का संपीड्यता गुण, उन पर दाब के प्रभाव को व्यक्त करता है। गैसों में अधिकतम संपीड्यता होती है क्योंकि उसके कणों के बीच अधिक रिक्तस्थान होता है इसीलिए उन्हें आसानी से दबाया जा सकता है, इसी कारण गैसों को कम आयतन वाले सिलिण्डरों में संपीडित किया जा सकता है।। परन्तु ठोस पदार्थों को बाह्य बल द्वारा दबाया नहीं जा सकता तथा इनका आयतन भी निश्चित होता है; अत: इनकी संपीड्यता नगण्य होती है ।द्रवों की संपीड्यता ठोसों से अधिक होती है फलस्वरूप ठोस और द्रवों को आसानी से दबाया नहीं जा सकता।
तरलता: पदार्थ का वह गुण जिसके कारण वह आसानी से बह सकता है तरलता कहलाता है। तरलता की मात्रा ठोस में नगण्य, गैसों में अधिकतम तथा द्रवों में मध्यम होती है।
बर्तन में गैस का भरना :गैसों के कणों के मध्य पर्याप्त रिक्त स्थान उपलब्ध रहता है तथा ये कण इन रिक्त स्थानों में अत्यधिक गतिज ऊर्जा के साथ गतिशील रहते हैं। जब किसी गैस को बर्तन में भरा जाता है तो इसके कण बर्तन का सम्पूर्ण स्थान घेर लेते है।
आकार :पदार्थ के कणों के बीच उपस्थित आकर्षण बल (अन्तरा-अणुक बल) पदार्थ का आकारनिर्धारित करता है। यदि पदार्थ के कणों के बीच आकर्षण बल अत्यधिक होगा तो पदार्थ का आकार या निश्चित होगा । इसके विपरीत यदि आकर्षण बल कम या नगण्य होगा तो आकार निश्चित नहीं होगा।
गतिज ऊर्जा: कणों की गतिज ऊर्जा ठोसों में सबसे कम द्रवों में अधिक तथा गैसों में अधिकतम होती है। गतिज ऊर्जा पदार्थ का ताप बढ़ाने पर बढ़ जाती है।
घनत्व: किसी पदार्थ का घनत्व उसके प्रति इकाई आयतन के द्रव्यमान के तुल्य होता है। ठोस का घनत्व अधिक होता है। द्रवों में औसत तथा गैसों में धनत्व न्यूनतम होता है।
उत्तर :
(b) गैसीय अवस्था में कणों की गति अनियमित और अत्यधिक तीव्र होती है। इस अनियमित गति के कारण में ये कण आपस में एवं बर्तन की दीवारों से टकराते हैं। जिसके कारण बर्तन की दीवारों पर दबाव पड़ता है।
(c) लकड़ी की मेज ठोस कहलाती है क्योंकि इसका आकर और आयतन निश्चित होता है क्योंकि इसके कणों के मध्य रिक्त स्थान बहुत कम तथा आकर्षण बल बहुत अधिक होता है ।
(d) हवा या गैसों के कणों के बीच रिक्त स्थान अधिक होता है तथा आकर्षण बल बहुत कम होता है । जबकि ठोस के कणों के मध्य रिक्त स्थान बहुत कम तथा आकर्षण बल बहुत अधिक होता है , जिससे लकड़ी के कण परस्पर दृढ़ता से जुड़े रहते हैं इसलिए हवा में हम आसानी से अपना हाथ चला सकते हैं, लेकिन एक ठोस लकड़ी के टुकड़े में हाथ चलने के लिए हमें कराटे में दक्ष होना पड़ेगा।
प्रश्न 4: सामान्यता ठोस पदार्थों की अपेक्षा द्रवों का घनत्व कम होता है। लेकिन आपने बर्फ के टुकड़े को जल में तैरते हुए देखा होगा। पता लगाइए ऐसा क्यों होता है?
उत्तर: क्योंकि बर्फ का घनत्व जल के घनत्व से कम होता है। जल से कम घनत्व होने के कारण ही बर्फ का टुकड़ा जल में तैरता है।
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= 27°C
= 300°C
प्रश्न 3: किसी भी पदार्थ की अवस्था परिवर्तन के दौरान तापमान स्थिर क्यों रहता है?
उत्तर: किसी ,पदार्थ की अवस्था परिवर्तन के दौरान दी गयी ऊष्मा , पदार्थ के कणों की बीच आणविक बन्धो को तोड़ने में प्रयोग में ली जाती है, इसे गुप्त ऊष्मा कहते हैं । इसलिए किसी भी पदार्थ की अवस्था परिवर्तन के दौरान तापमान स्थिर।
प्रश्न4: वायुमंडलीय गैसों को द्रव में परिवर्तन करने के लिए कोई विधि सुझाइए?
उत्तर: गैसों पर दबाव बढाकर तथा तापमान कम करके वायुमंडलीय गैसों को द्रव अवस्था में बदला जा सकता है ।
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प्रश्न1 : गर्म, शुष्क दिन में कूलर अधिक ठंडा क्यों करता है?
उत्तरः गर्म, शुष्क दिन में कूलर अधिक ठंडा करता है क्योंकि वायु में नमी (आद्रत) कम होती हैं। तथा तापमान अधिक होता है। जिसके कारण कूलर में उपस्थित जल की वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है।वाष्पीकरण की इस प्रक्रिया में जल वातवरण से ऊष्मा प्राप्त करता है , जिससे शीतलता उत्पन्न हो जाती है।
प्रश्न2 : गर्मियों में घड़े का जल ठंडा क्यों होता है?
उत्तरः गर्मियों में घड़े का जल ठंडा होता है क्योंकि घड़ो में बहुत अधिक संख्या में छिद्र होते हैं, जिनसे पानी बाहर रिसता रहता है , जहाँ वातावरण की गर्म वायु के संपर्क में आ कर इसका वाष्पीकरण हो जाता है। जल के वाष्प में परिवर्तित होने के लिए आवश्यक ऊष्मीय ऊर्जा घड़े के भीतर वाले जल से प्राप्त होती है। इससे घड़े के भीतर उपस्थित जल ठण्डा हो जाता है।
प्रश्न3 : एसीटोन/ पेट्रोल या इत्र डालने पर हमारी हथेली ठंडी क्यों हो जाती है?
उत्तर : एसीटोन/पेट्रोल या इत्र डालने पर हमारी हथेली ठंडी हो जाती है क्योंकि जब इन पदार्थों को हथेली पर डाला जाता है तो इनके कण हथेली तथा आस-पास के वातावरण से ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं तथा वाष्पीकृत हो जाते हैं। वाष्पीकरण प्रक्रिया में ऊर्जा (ताप) के ह्रास से हमारी हथेली ठण्डी हो जाती है।
प्रश्न4 : कप की अपेक्षा प्लेट से हम गर्म दूध या चाय जल्दी क्यों पी लेते हैं?-
उत्तर. कप की अपेक्षा प्लेट से हम गर्म दूध या चाय जल्दी पी लेते हैं क्योंकि प्लेट की सतह का क्षेत्रफल कप से अधिक होता है। सतह अधिक होने के कारण इसमें भरे दूध या चाय का वाष्पन अधिक होता है। प्लेट की सतह से वाष्पन अधिक होने से दूध या चाय शीघ्रता से ठण्डी हो जाती है और हम कप की अपेक्षा प्लेट से इसे जल्दी पी लेते हैं।
प्रश्न5 : गर्मियों में हमें किस तरह के कपड़े पहनने चाहिए?
उत्तरः गर्मियों में हमें हल्के रंग वाले सूती के कपड़े पहनने चाहिए। हल्के रंग वाले कपड़े ऊष्मा अवशोषित नहीं करते हैं तथा सूती कपड़ों में छिद्र होते हैं, शारीरिक प्रक्रिया के कारण गर्मियों में पसीना अधिक आता है,पसीने के वाष्पीकरण के दौरान पसीने के कण हमारे शरीर या आस-पास से ऊर्जा प्राप्त करके वाष्प में बदल जाते हैं। इस क्रिया में हमारी त्वचा से वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा ली जाती हैं। जिससे शरीर शीतल हो जाता है।
अभ्यास में दिए गए प्रश्न
1. निम्नलिखित तापमान को सेल्सियस इकाई में परिवर्तित करें।
(क) 300 K
उत्तरः ∵सेल्सियस ताप = केल्विन ताप – 273
=300 - 273
= 27 °C
(ख) 573 K
उत्तरः ∵सेल्सियस ताप = केल्विन ताप – 273
=573 - 273
= 300 °C
2. निम्नलिखित तापमान को केल्विन इकाई में परिवर्तित करें
(क) 25 °C
उत्तरः ∵केल्विन ताप = सेल्सियस ताप + 273
=25 + 273
= 298 K
(ख) 373 °C
उत्तरः ∵केल्विन ताप = सेल्सियस ताप + 273
=373 + 273
= 646 K
3. निम्नलिखित अवलोकन हेतु कारण लिखिए:
(क) नेफ़थलीन को रखा रहने देने पर यह समय के साथ कुछ भी ठोस पदार्थ छोड़े बिना अदृश्य हो जाती है।
उत्तरः नेफ़थलीन एक ऊर्ध्वपातज पदार्थ है यह ठोस अवस्था से सीधा गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। जिस कारण यह कुछ समय के बाद कुछ भी ठोस पदार्थ छोड़े बिना अदृश्य हो जाती है। इस प्रक्रिया को ऊर्ध्वपातन कहते है|
(ख) हमें इत्र की गंध बहुत दूर बैठे हुए भी पहुँच जाती है।
उत्तरः हमें इत्र की गंध बहुत दूर बैठे भी पहुंच जाती है क्योंकि इत्र की वाष्पीकरण की दर बहुत अधिक होती है और इत्र आसानी के कण से वायु में विसरित हो जाती है। जिससे इसकी गन्ध बहुत दूर बैठे रहने पर भी हमारे पास पहुंच जाती है।
4. निम्नलिखित पदार्थों को उनके कणों के बीच बढ़ते हुए आकर्षण के अनुसार व्यवस्थित करें:
(a) जल (b) चीनी (c) ऑक्सीजन
उत्तरः कणों के बीच बढ़ते आकर्षण का क्रम -
ऑक्सीजन, जल, चीनी
5. निम्नलिखित तापमान पर जल की भौतिक अवस्था क्या है|
(क) 25 °C
उत्तरः जल 25 °C पर द्रव अवस्था में पाया जाता है|
(ख) 0 °C
उत्तरः जल 0 °C पर ठोस अवस्था में पाया जाता है|
(ग) 100 °C ?
उत्तरः जल 100 °C पर गैसीय अवस्था में पाया जाता है ।
6. पुष्टि हेतु कारण दे :
(क) जल कमरे के ताप पर द्रव है।
उत्तरः जल कमरे के ताप पर द्रव होता है क्योंकि सामान्यत: जल 0 °C पर ठोस होता है एवं 100 °C पर वाष्पित हो जाता है। कमरे का यह तापमान 0 °C से ज्यादा होने के कारण और 100 °C से कम होने के कारण जल कमरे के ताप पर द्रव है|
(ख) लोहे की अलमारी कमरे के ताप पर ठोस
उत्तरः लोहा बहुत अधिक कठोर होता है|जिस कारण इसका गलनांक बहुत अधिक होता है| गलनांक अधिक होने के कारण उसके पिघलने और पिघलकर द्रव बनने के लिए बहुत अधिक तापमान की आवश्यकता होती है। जबकि कमरे का ताप बहुत अधिक नहीं होता है |कमरे का तापमान लगभग 25 °C या इसके आस पास ही रहता है इसलिए लोहे की अलमारी कमरे के ताप पर ठोस है|
7. 273 K पर बर्फ को ठंडा करने पर तथा जल को इसी तापमान पर ठंडा करने पर शीतलता का प्रभाव अधिक क्यों होता है?
उत्तरः 273 K पर जब बर्फ को ठंडा किया जाता है तब वह वायु में उपस्थित ऊष्मा को अवशोषित कर लेती है|ऊष्मा को अवशोषित कर लेने के कारण हमें शीतलता का अनुभव होता है। जबकि उसी ताप पर जल को ठंडा करने पर वह वायु में उपस्थित ऊष्मा को अवशोषित नहीं कर पाती जिस कारण हमें शीतलता का अनुभव नहीं होता है ।
8. उबलते हुए जल अथवा भाप में से जलने की तीव्रता किसमें अधिक महसूस होती है।
उत्तरः उबलते हुए जल की अपेक्षा भाप में जलने की तीव्रता अधिक महसूस होती है क्योंकि भाप में उपस्थित कणों में जल में उपस्थित कणों की तुलना में अधिक ऊर्जा पाई जाती है|पाई जाने वाली यह अतिरिक्त ऊर्जा गुप्त ऊष्मा के रूप में होती है जिस कारण वे ज्यादा ऊष्मा उत्पन्न करते हैं|परिणामस्वरूप भाप से त्वचा पर ज्यादा जलन महसूस होती है|
9. निम्नलिखित चित्र के लिए A, B, C, D, E, तथा F की अवस्था परिवर्तन को नामांकित करें:
उत्तरः
A. संगलन B. वाष्पीकरण C. संघनन
D. जमाना E. ऊर्ध्वपातन F. निक्षेपण
