🔬 हमारे आस-पास के पदार्थ

उत्तर: जिन चीजों में वजन (द्रव्यमान) हो और जो स्थान घेरती हों, वे पदार्थ कहलाती हैं।

पदार्थ हैं: कुर्सी, हवा, गंध, बादाम, शीतल पेय, इत्र की सुगंध।

(प्यार, नफरत, विचार, ठंडा – ये पदार्थ नहीं हैं क्योंकि इनका कोई वजन नहीं और ये स्थान नहीं घेरते।)

उत्तर: वाष्पीकरण (Evaporation) तापमान के सीधे अनुपात में होता है – यानी गरम खाना जल्दी वाष्पित होता है। गरम खाने के वाष्प का हवा के साथ विसरण (Diffusion) बहुत तेज़ी से होता है, जिससे यह दूर तक पहुँच जाता है। ठंडे खाने में वाष्पीकरण धीमा होता है, इसलिए सुगंध दूर नहीं जाती।

उत्तर: यह दर्शाता है कि पदार्थ के कणों के बीच खाली स्थान (अंतराल) होता है। पानी के कणों के बीच जगह होने के कारण ही गोताखोर उसमें से आगे बढ़ पाता है।

उत्तर: पदार्थ के कणों की विशेषताएँ:

• पदार्थ के कणों के बीच स्थान (अंतराल) होता है।
• पदार्थ के कण निरंतर गतिशील (चलते रहते) हैं।
• पदार्थ के कणों के बीच आकर्षण बल होता है।
• पदार्थ के कण बहुत छोटे (सूक्ष्म) होते हैं।

उत्तर: हम जानते हैं कि गैस < द्रव < ठोस (घनत्व के अनुसार)

सही क्रम (बढ़ता हुआ घनत्व):

(a) तालिका:

(b) टिप्पणी:

• कठोरता (Rigidity): वह गुण जिससे कोई वस्तु अपना आकार और साइज़ बनाए रखती है। ठोस कठोर होते हैं, द्रव और गैस नहीं।
• संपीड्यता (Compressibility): दबाकर आयतन घटाने का गुण। गैसें संपीड्य होती हैं, ठोस और द्रव नहीं।
• तरलता (Fluidity): बहने का गुण। गैसें और द्रव तरल होते हैं, ठोस नहीं।
• गैस कंटेनर भरना: गैसों को दबाव देकर छोटे कंटेनर में भरा जा सकता है (संपीड्यता के कारण)।
• आकार (Shape): ठोस का आकार निश्चित होता है, द्रव और गैस का नहीं।
• गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy): तापमान बढ़ने पर गतिज ऊर्जा बढ़ती है। गैसों में सबसे अधिक गतिज ऊर्जा होती है।
• घनत्व (Density): द्रव्यमान/आयतन। ठोस का घनत्व सबसे अधिक, गैस का सबसे कम।

(a) गैस के कणों के बीच आकर्षण बल नगण्य होता है, इसलिए वे अधिकतम उपलब्ध स्थान घेर लेते हैं। साथ ही उनकी गतिज ऊर्जा अधिक होती है।

(b) गैस के कण यादृच्छिक (random) गति करते हैं और बर्तन की दीवारों से टकराते हैं। इस टक्कर से उत्पन्न बल प्रति इकाई क्षेत्रफल ही गैस का दबाव कहलाता है।

(c) लकड़ी के अणुओं के बीच आकर्षण बल बहुत प्रबल होता है और अंतराल न्यूनतम होता है। इसलिए लकड़ी की मेज़ का आकार और आयतन निश्चित है – यह ठोस है।

(d) हवा के अणु आपस में बहुत दूर होते हैं, इसलिए हाथ घुमाने के लिए पर्याप्त जगह होती है। लेकिन लकड़ी के ठोस गुटके में अणु बहुत पास-पास होते हैं, इसलिए हाथ नहीं घुस सकता।

उत्तर: बर्फ की संरचना पिंजरे (Cage) जैसी होती है। इसमें H₂O अणुओं के बीच खाली स्थान (रिक्तियाँ) होती हैं, जिससे बर्फ पानी से हल्की (कम घनत्व वाली) हो जाती है। इसलिए वह तैरती है।

उत्तर: K – 273 = °C

• (a) 300 – 273 = 27°C
• (b) 573 – 273 = 300°C

उत्तर:

• (a) 250°C – पानी गैसीय अवस्था (भाप/वाष्प) में होगा (क्योंकि क्वथनांक 100°C से अधिक है)।
• (b) 100°C – द्रव और गैस दोनों अवस्थाएँ होंगी (संक्रमण अवस्था)।

उत्तर: जब ठोस को गलनांक तक गर्म किया जाता है, तब उसके बाद दी गई ऊष्मा का उपयोग अणुओं के बीच आकर्षण बल को तोड़ने में होता है। यह ऊष्मा गुप्त ऊष्मा (Latent Heat) कहलाती है। यह ऊष्मा तापमान बढ़ाने में नहीं, बल्कि अवस्था बदलने में खर्च होती है, इसलिए तापमान स्थिर रहता है।

उत्तर: अत्यधिक दबाव देकर और तापमान कम करके वायुमंडलीय गैसों को द्रवित किया जा सकता है।

उत्तर: कूलर वाष्पीकरण के सिद्धांत पर काम करता है। वाष्पीकरण की दर तापमान बढ़ने और आर्द्रता (Humidity) घटने पर बढ़ती है। गरम और शुष्क दिन पर वाष्पीकरण अधिक होता है, इसलिए कूलर ज़्यादा ठंडक देता है।

उत्तर: मिट्टी के घड़े की सतह पर सूक्ष्म छिद्र होते हैं। इन छिद्रों से पानी तेज़ी से वाष्पित होता है (क्योंकि सतह क्षेत्रफल बढ़ जाता है)। वाष्पीकरण से ठंडक उत्पन्न होती है, इसलिए मटके का पानी ठंडा हो जाता है।

उत्तर: एसीटोन, पेट्रोल, इत्र वाष्पशील (Volatile) पदार्थ हैं – ये बहुत तेज़ी से वाष्पित होते हैं। वाष्पित होते समय ये हथेली से गुप्त ऊष्मा (Latent Heat) अवशोषित कर लेते हैं, जिससे हथेली ठंडी पड़ जाती है।

उत्तर: तश्तरी में सतह क्षेत्रफल कप से अधिक होता है, इसलिए वाष्पीकरण तेज़ी से होता है और चाय/दूध जल्दी ठंडा हो जाता है। इसलिए हम तश्तरी से जल्दी पी सकते हैं।

उत्तर: गर्मियों में हल्के रंग के सूती (Cotton) कपड़े पहनने चाहिए –

• सूती कपड़ा पानी/पसीना अच्छे से सोखता है और वाष्पीकरण के लिए ज़्यादा सतह देता है।
• हल्के रंग कम गर्मी अवशोषित करते हैं, जिससे ठंडक महसूस होती है।

• (a) 293 – 273 = 20°C
• (b) 470 – 273 = 197°C

• (a) 25 + 273 = 298 K
• (b) 373 + 273 = 646 K

(a) नेफ़थलीन उर्ध्वपातन (Sublimation) द्वारा सीधे ठोस से गैस में बदल जाती है। इसलिए वह बिना ठोस छोड़े गायब हो जाती है।

(b) इत्र के गैसीय कण हवा में तेज़ी से विसरित (Diffuse) हो जाते हैं, इसलिए उनकी सुगंध दूर तक पहुँच जाती है।

(क्योंकि गैस में आकर्षण बल सबसे कम, ठोस में सबसे अधिक)

• (a) 25°C – द्रव (तरल)
• (b) 0°C – ठोस और द्रव (संक्रमण अवस्था – बर्फ और पानी दोनों)
• (c) 100°C – द्रव और गैस (संक्रमण अवस्था – पानी और भाप दोनों)

(a) पानी द्रव है क्योंकि – यह बहता है (तरलता गुण) और यह बर्तन का आकार ले लेता है, लेकिन इसका आयतन निश्चित रहता है।

(b) लोहे की अलमारी ठोस है क्योंकि – इसका आकार और आयतन निश्चित है, यह कठोर और दृढ़ (Rigid) है तथा इसका घनत्व अधिक है।

उत्तर: 273 K पर बर्फ में पानी की तुलना में कम ऊर्जा होती है क्योंकि पानी में पहले से ही गुप्त ऊष्मा (Latent Heat of Fusion) मौजूद होती है। इसलिए बर्फ अधिक ठंडक देती है।

उत्तर: भाप (Steam) से अधिक गंभीर जलन होती है क्योंकि भाप में वह अतिरिक्त गुप्त ऊष्मा (Latent Heat) होती है जो उसने वाष्पीकरण के दौरान ली थी, जो उबलते पानी में नहीं होती।

• A = गलन (Melting/Fusion) – ठोस → द्रव
• B = वाष्पीकरण (Vaporization) – द्रव → गैस
• C = संघनन (Condensation) – गैस → द्रव
• D = जमना (Freezing) – द्रव → ठोस
• E = उर्ध्वपातन (Sublimation) – ठोस → गैस (सीधे)
• F = उर्ध्वपातन (Sublimation) – गैस → ठोस (सीधे)