उष्मा
एनसीईआरटी अभ्यास प्रश्नों के उत्तर
प्रश्न संख्या (1) प्रयोगशाला तापमापी तथा डॉक्टरी थर्मामीटर के बीच समानताएँ तथा अंतर लिखिए।
उत्तर
प्रयोगशाला तापमापी तथा डॉक्टरी थर्मामीटर के बीच समानताएँ
(1) प्रयोगशाला तापमापी तथा डॉक्टरी थर्मामीटर, दोनों काँच की एक लम्बी तथा पतली नली के बने होते हैं।
(2) दोनों प्रकार के थर्मामीटर में पारा का उपयोग किया जाता है। (हालाँकि आधुनिक थर्मामीटर में पारे का उपयोग नहीं किया जाता है।)
(3) दोनों प्रकार के थर्मामीटर में ताप को मापने के लिए इकाई के रूप में सेल्सियस या फारेनहाइट या दोनों चिन्हित किये रहते हैं।
(4) दोनों प्रकार के थर्मामीटर को जिस वस्तु का ताप मापना हो उससे सटा कर रखना होता है।
प्रयोगशाला तापमापी तथा डॉक्टरी थर्मामीटर में अंतर
(1) प्रयोगशाला तापमापी का उपयोग प्रयोगशालाओं में तरल पदार्थों, पानी, घोल, आदि के ताप को मापने के लिए किया जाता है।
जबकि डॉक्टरी थर्मामीटर का उपयोग मानव शरीर के ताप को मापने के लिए किया जाता है।
(2) प्रयोगशाला तापमापी में कोई विभंग (किंक) नहीं होता है, जिसके कारण इस थर्मामीटर को ताप के श्रोत से बाहर निकालते ही पारे का स्तर अपने आप नीचे गिर जाता है।
जबकि डॉक्टरी थर्मामीटर में पारे के बल्ब के ठीक ऊपर एक विभंग (किंक) बना होता है, जो पारे के स्तर को अपने आप नीचे आने से रोके रखता है।
(3) प्रयोगशाला तापमापी में पारे का स्तर, घोल या तरल, जिसका ताप मापना है से निकालते ही अपने आप नीचे आ जाता है।
जबकि डॉक्टरी थर्मामीटर में पारे के स्तर को नीचे लाने के लिए उसे हाथों से पकड़कर दो तीन बार झटका देना पड़ता है।
(4) प्रयोगशाला तापमापी प्राय: –10oC से 110oC तक अंशाकित रहता है।
जबकि डॉक्टरी थ्रमामीटर 35oC से 42oC या 94oF to 108oF तक अंशाकित रहता है।
प्रश्न संख्या (2) उष्मा चालक तथा उष्मा रोधी, प्रत्येक के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर
उष्मा चालक के दो उदाहरण: लोहा, तथा ताम्बा
उष्मा रोधी के दो उदाहरण: प्लासटिक, तथा लकड़ी
ब्याख्या
सभी धातु उष्मा के चालक होते हैं तथा सभी अधातु उष्मा रोधी होते हैं। चूँकि लोहा, ताम्बा, सोना, चाँदी, पारा, आदि उष्मा के चालक हैं, अत: इन्हें उष्मा चालक कहा जाता है। लकड़ी, प्लास्टिक, रबर, आदि उष्मा के चालक नहीं होते हैं, अत: इन्हें उष्मा रोधी कहा जाता है।
प्रश्न संख्या (3) रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए:
(क) कोई वस्तु कितनी गरम है इसकी जानकारी _____ द्वारा प्राप्त होती है।
उत्तर
कोई वस्तु कितनी गरम है इसकी जानकारी तापमान द्वारा प्राप्त होती है।
(ख) उबलते हुए पाने का ताप _______ तापमापी से नहीं मापा जा सकता।
उत्तर
उबलते हुए पाने का ताप डॉक्टरी तापमापी से नहीं मापा जा सकता।
ब्याख्या
उबलते हुए पानी का तापमान 100o सेल्सियस होता है, तथा डॉक्टरी तापमापी से केवल 42oC तक ही मापा जा सकता है। अत: डॉक्टरी तापमापी से उबलते हुए पानी का तापमान नहीं मापा जा सकता है। यदि डॉक्टरी तापमापी को उबलते हुए पानी में डाला जायेगा तो यह टूट सकता है।
(ग) ताप को डिग्री _______ में मापते हैं।
उत्तर
ताप को डिग्री सेल्सियस में मापते हैं।
या, ताप को डिग्री फारेनहाइट में मापते हैं।
(घ) बिना किसी माध्यम द्वारा उष्मा स्थानांतरण के प्रक्रम को _______ कहते हैं।
उत्तर
बिना किसी माध्यम द्वारा उष्मा स्थानांतरण के प्रक्रम को विकिरण कहते हैं।
ब्याख्या
विकिरण एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा उष्मा बिना माध्यम के भी स्थानांतरित होती है। सूर्य से पृथ्वी के बीच कोई माध्यम उपलब्ध नहीं होता है, लेकिन सूर्य से पृथ्वी तक उष्मा का स्थानांतरण विकिरण के द्वारा होता है।
एक गर्म वस्तु विकिरण के द्वारा उष्मा को उत्सर्जित करता है।
(च) स्टील की एक ठंढ़ी चम्म्च गर्म दूध के प्याले में रखी गयी है। यह अपने दूसरे सिरे तक उष्मा का स्थानांतरण _____ प्रक्रम द्वारा करेगी।
उत्तर
स्टील की एक ठंढ़ी चम्म्च गर्म दूध के प्याले में रखी गयी है। यह अपने दूसरे सिरे तक उष्मा का स्थानांतरण चालन प्रक्रम द्वारा करेगी।
(छ) हल्के रंग के वस्त्रों की अपेक्षा ______ रंग के वस्त्र उष्मा का अधिक अवशोषण करते हैं।
उत्तर
हल्के रंग के वस्त्रों की अपेक्षा गहरे रंग के वस्त्र उष्मा का अधिक अवशोषण करते हैं।
प्रश्न संख्या (4) कॉलम A में दिये गये कथनों का कॉलम B के शब्दों से मिलान कीजिए:
| प्रश्न टेबल | ||
|---|---|---|
| कॉलम A | कॉलम B | |
| (क) | थल समीर बहने का समय | (i) गर्मियाँ |
| (ख) | समुद्र समीर बहने का समय | (ii) सर्दियाँ |
| (ग) | गहरे रंग के कपड़े पसंद करने का समय | (iii) दिन |
| (घ) | हल्के रंग के कपड़े पसंद करने का समय | (iv) रात |
उत्तर
| उत्तर टेबल | ||
|---|---|---|
| कॉलम A | कॉलम B | |
| (क) | थल समीर बहने का समय | (iv) रात |
| (ख) | समुद्र समीर बहने का समय | (iii) दिन |
| (ग) | गहरे रंग के कपड़े पसंद करने का समय | (ii) सर्दियाँ |
| (घ) | हल्के रंग के कपड़े पसंद करने का समय | (i) गर्मियाँ |
प्रश्न संख्या (5) सर्दियों में एक मोटा वस्त्र पहनने की तुलना में उसी मोटाई का कई परतों का बना वस्त्र अधिक उष्णता क्यों प्रदान करता है? ब्याख्या कीजिए।
उत्तर
कपड़ों की कई परतों के बीच के खाली स्थान में हवा के बुलबुले फंस जाते हैं, जो कुचालक का कार्य करते हैं। जबकि एक मोटे वस्त्र में केवल वस्त्रों के रेशों के बीच के खाली स्थान में फंसे हुए हवा के बुलबुले कुचालक का कार्य करते हैं।
अत: सर्दियों में एक मोटा पहनने की जगह उसी मोटाई का कई परतों वाले वस्त्रों के पहनने से अतिरिक्त कुचालकता मिलती है, जो व्यक्ति को अधिक गर्म रख सकता है।
अत: सर्दियों में एक मोटा पहनने की जगह उसी मोटाई का कई परतों वाले वस्त्रों का पहनना अधिक उष्णता प्रदान करता है।
प्रश्न संख्या (6) चित्र को देखिए। अंकित कीजिए कि कहाँ–कहाँ चालन, संवहन तथा विकिरण द्वारा उष्मा स्थानांतरित हो रही है।
उत्तर
प्रश्न संख्या (7) गरम जलवायु के स्थानों पर यह परामर्श दिया जाता है कि घरों की बाहरी दीवारों पर श्वेत (सफेद) पेंट किया जाए। ब्याख्या कीजिए।
उत्तर
हल्के रंग की वस्तुएँ उष्मा के अधिकांश भाग को परावर्तित कर देता है।
इसी तरह हल्के रंग विशेषकर श्वेत (सफेद) पेंट वाले दीवार उसपर पड़्ने वाले सूर्य की किरणों की उष्मा का अधिकांश भाग परावर्तित कर देता है, जिससे घरों के अंदर ठंढ़क बनी रहती है।
इसलिए गरम जलवायु के स्थानों पर यह परामर्श दिया जाता है कि घरों की बाहरी दीवारों पर श्वेत (सफेद) पेंट किया जाय।
प्रश्न संख्या (8) 30oC के एक लीटर जल को 50oC के एक लीटर जल के साथ मिलाया गया। मिश्रण का ताप होगा
(क) 80oC
(ख) 50oC से अधिक लेकिन 80oC से कम
(ग) 20oC
(घ) 30oC तथा 50oC के बीच
उत्तर : (घ) 30oC तथा 50oC के बीच
ब्याख्या
उष्मा का स्थानांतर अधिक गर्म पदार्थ से कम गर्म वाले पदार्थ की ओर होता है।
30oC के एक लीटर जल में 50oC का एक लीटर जल मिलाने पर 50oC वाले जल का कुछ तापमान 30oC वाले जल के तापमान को बढ़ाने में लग जाता है। जिससे 50oC वाले जल का तापमान कुछ कम हो जाता है तथा 30oC वाले जल का तापमान कुछ बढ़ जाता है। तथा मिश्रण का तापमान बराबर हो जाता है।
इसलिए मिश्रण का तापमान 50oC तथा 30oC के बीच में रहेगा।
प्रश्न संख्या (9) 40oC ताप की लोहे की किसी गोली को कटोरी में भरे 40oC ताप के जल में डुबाया गया। इस प्रक्रिया में उष्मा
(क) लोहे की गोली से जल की ओर स्थानांतरित होगी।
(ख) न तो लोहे की गोली से जल की ओर और न ही जल से लोहे की गोली की ओर स्थानांतरित होगी।
(ग) जल से लोहे की गोली की ओर स्थानांतरित होगी।
(घ) दोनों के ताप में बृद्धि होगी।
उत्तर : (ख) न तो लोहे की गोली से जल की ओर और न ही जल से लोहे की गोली की ओर स्थानांतरित होगी।ब्याख्या
उष्मा का स्थानांतर अधिक गर्म वस्तुओं से कम गर्म वस्तुओं की ओर होता है। चूँकि दिये गये प्रश्न में जल तथा लोहे की गोली का तापमान समान है, अत: गोली को जल में डुबाने पर उष्मा न तो लोहे की गोली से जल की ओर और न ही जल से लोहे की गोली की ओर स्थानांतरित होगी।
प्रश्न संख्या (10) लकड़ी की एक चम्मच को आइस्क्रीम के प्याले में डुबोया गया है। इसका दूसरा सिरा
(क) चालन के कारण ठंढ़ा हो जायेगा
(ख) संवहन के कारण ठंढ़ा हो जायेगा
(ग) विकिरण के कारण ठंढ़ा हो जायेगा
(घ) ठंढ़ा नहीं होगा
उत्तर : (घ) ठंढ़ा नहीं होगाब्याख्या
चूँकि लकड़ी उष्मा रोधी है, इसलिए लकड़ी की चम्मच को आइस्क्रीम के प्याले डुबोने पर इसका दूसरा सिरा ठंढ़ा नहीं होगा।
प्रश्न संख्या (11) स्टेनलेस इस्पात की कड़ाही में प्राय: कॉपर (ताम्बे) की तली लगाई जाती है। इसका कारण हो सकता है
(क) ताम्बे की तली कड़ाही को अधिक टिकाऊ बना देती है।
(ख) ऐसी कड़ाही देखने में सुंदर लगती है।
(ग) स्टेनलेस इस्पात की अपेक्षा ताम्बा उष्मा का अच्छा चालक है।
(घ) स्टेनलेस इस्पात की अपेक्षा ताम्बे को साफ करना अधिक आसान है।
उत्तर : (ग) स्टेनलेस इस्पात की अपेक्षा ताम्बा उष्मा का अच्छा चालक है।
ब्याख्या
सोना, चाँदी, लाम्बा, आदि उष्मा का इस्पात की अपेक्षा अधिक चालक है।
इसलिए स्टेनलेस इस्पात की कड़ाही में ताम्बे की तली लगाने से यह उष्मा का चालन ज्यादा अच्छी तरह कर सकेगा।
Reference: