हमारे आसपास के पदार्थ

प्रश्न: 1. निम्नलिखित तापमानों को सेल्सियस इकाई में परिवर्तित करें:

(a) 293 K

हल :

हम जानते हैं कि

केल्विन (K) में तापमान – 273 = डिग्री सेल्सियस में तापमान

∴ 293 K – 273 = `20^o\ C`

∴ 293 K = `20^o\ C`

(b) 470 K

हल :

हम जानते हैं कि

केल्विन (K) में तापमान – 273 = डिग्री सेल्सियस में तापमान

∴ 470 K – 273 = `197^o\ C`

∴ 470 K = `197^o\ C`

प्रश्न: 2. निम्नलिखित तापमानों को केल्विन इकाई में परिवर्तित करें:

(a) `25^o\ C`

हल:

हम जानते हैं कि

केल्विन (K) में तापमान – 273 = डिग्री सेल्सियस में तापमान

∴ `25^o\ C` + 273 = 298 K

∴ `25^o\ C` = 298 K

(b) `373^o\ C`

हल :

हम जानते हैं कि

केल्विन (K) में तापमान – 273 = डिग्री सेल्सियस में तापमान

∴ `373^o\ C` + 273 = 646 K

∴ `373^o\ C` = 546 K

प्रश्न: 3. निम्नलिखित अवलोकनों हेतु कारण लिखें

(a)नैफ्थलीन को रखा रहने देने पर यह समय के साथ कुछ भी ठोस पदार्थ छोड़े बिना अदृश्य हो जाती है।

हल :

बिना द्रव में परिवर्तित हुए ही तापमान के कारण ठोस का सीधे गैस में तथा गैस का सीधे ठोस में बदलने की प्रक्रिया उर्ध्वपातन कहलाती है।

नैफ्थलीन में उर्ध्वपातन होता है।

अत: नैफ्थलीन को रखा रहने देने पर उर्ध्वपातन के कारण यह समय के साथ कुछ भी ठोस पदार्थ छोड़े बिना ही गैस में बदल जाने के कारण अदृश्य हो जाती है।

(b)हमें इत्र की गंघ बहुत दूर बैठे हुए भी पहुँच जाती है।

हल :

इत्र की गंघ एक प्रकार की गैस है। गैस के कण अनियमित रूप से ओर लगातार गति करते रहते हैं। इत्र से निकलने वाले गैस के रूप में गंध के कण हवा के कणों के साथ मिलकर हमारे पास तक पहुँच जाते हैं, जिससे हम दूर बैठे हुए भी इत्र की गंध महसूस कर पाते हैं।

दो पदार्थों के कणों का गुरूत्वाकर्षण बल के बिरूद्ध आपस में मिलना विसरण कहलाती है।

अत: विसरण के कारण ही हमें इत्र की गंघ बहुत दूर बैठे हुए भी पहुँच जाती है।

प्रश्न: 4.निम्नांकित पदार्थों को उनके कणों के बीच बढ़ते हुए आकर्षण के अनुसार व्यवस्थित करें:

(a) जल (b) चीनी (c)ऑक्सीजन

हल :

ऑक्सीजन < जल < चीनी

ब्याख्या:

ऑक्सीजन एक गैस है। गैस के कणों के बीच आकर्षण बल लगभग नगण्य होता है।

जल एक द्रव है। द्रव के कणों के बीच आकर्षण बल गैस से ज्यादा परंतु ठोस से कम होता है।

चीनी एक ठोस पदार्थ है। ठोस के कणों के बीच आकर्षण बल पदार्थ की अन्य अवस्थाओं की तुलना में अधिकतम होता है।

प्रश्न: 5. निम्नलिखित तापमानों पर जल की भौतिक अवस्था क्या है:

(a) `25^o\ C`

हल : जल `25^o\ C` पर द्रव अवस्था में रहता है।

(b) `0^o\ C`

हल : चूँकि जल `0^oC` पर जम जाता है तथा बर्फ बन जाता है। अत: `0^o\ C` पर जल की अवस्था ठोस होती है।

(c) `100^o\ C`

हल: जल का क्वथनांक `100^o\ C` है, अर्थात `100^o\ C` पर जल उबलने लगता है तथा वाष्प में परिणत होने लगता है। अत: `100^o\ C` पर जल का कुछ भाग वाष्प के रूप में तथा कुछ भाग द्रव के रूप में रहता है। अत: `100^o\ C` जल संक्रमण अवस्था में रहता है।

प्रश्न: 6. पुष्टि हेतु कारण दें:

(a) जल कमरे के ताप पर द्रव है।

हल :

कमरे का तापमान प्राय: `20^o\ C` to `24^o\ C` के बीच माना जाता है।

पदार्थ जिसका आयतन निश्चित परंतु आकार अनिश्चित हो द्रव कहलाता है।

चूँकि कमरे के तापमान पर जल का आयतन निश्चित रहता है, परंतु आकार अनिश्चित रहता है, अर्थात जल उस बर्तन का आकार ले लेता है, जिसमें उसे रखा जाता है। अत: कमरे के तापमान पर जल द्रव अवस्था में होता है।

(b) लोहे की अलमारी कमरे के ताप पर ठोस है।

हल :

वैसे पदार्थ जिसका आयतन तथा आकार दोनों ही निश्चित हो, ठोस कहलाता है।

चूँकि कमरे के तापमान पर लोहे की अलमारी का आयतन तथा आकार दोनों ही निश्चित रहता है, अत: कमरे के ताप पर लोहे की अलमारी ठोस होती है।

प्रश्न: 7. 273 K पर बर्फ को ठंढ़ा करने पर तथा जल को इसी तापमान पर ठंढ़ा करने पर शीतलता का प्रभाव अधिक क्यों होता है?

हल :

273 K (`O^o\C`) पर जल में उसी तापक्रम अर्थात 273 K (`O^o\C`) के बर्फ से ज्यादा उष्मीय उर्जा होती है। क्योंकि बर्फ पिघलने में क्रम में उष्मीय उर्जा गुप्त उष्मा के रूप में अवशोषित करती है।

अत: 273 K (`O^o\C`) पर ठंढ़ा करने के लिये बर्फ को ठंढ़ा करने के लिए इसी तापमान जल की तुलना में ज्यादा उष्मा उर्जा की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि 273 K पर बर्फ को ठंढ़ा करने पर तथा जल को इसी तापमान पर ठंढ़ा करने पर शीतलता का प्रभाव अधिक होता है।

प्रश्न: 8. उबलते हुए जल अथवा भाप में से जलने की तीव्रता किसमें अधिक महसूस होती है?

हल :

जल का क्वथनांक `100^o\ C` होता है, अर्थात जल `100^o\ C` पर उबलना शुरू करता है तथा वाष्प में बदलने लगता है। पूरी तरह जल के वाष्प में बदलने तक लगातार उष्मीय उर्जा प्रदान करने के बाबजूद भी सिस्टम का तापमान स्थिर रहता है। जल के पूरी तरह वाष्प में बदलने तक दी गई उष्मीय उर्जा गुप्त ताप के रूप में खर्च होती है।

अत: वाष्प में उबलते हुए जल की तुलना में अधिक उष्मीय उर्जा होती है।

अत: उबलते हुए जल अथवा भाप में से भाप में जलने की तीव्रता अधिक महसूस होती है।

प्रश्न: 9. निम्नलिखित चित्र के लिए A, B, C, D, E तथा F की अवस्था परिवर्तन को नामांकित करें:

हल:

(A) ⇒ उष्मा, गलना

(B) ⇒ उष्मा, वाष्पीकरण

(C) ⇒ शीतलता, संघनन

(D) ⇒ शीतलता, जमना

(E) ⇒ उर्ध्वपातन

(F) ⇒ उर्ध्वपातन