भौतिकी :पाठ -6
ऊर्जा के स्रोत
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10th Physics Solutions (Notes) in Hindi
अतिलघु उत्तरीय प्रश्न
1. ऊर्जा के तीन विभिन्न रूपों के नाम लिखें।
उत्तर – यांत्रिक ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा तथा ऊष्मा ऊर्जा।
2. पवन को किस प्रकार की ऊर्जा होती है?
उत्तर – गतिज ऊर्जा।
3. पवन द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पवन की चाल लगभग कितनी होनी चाहिए?
उत्तर – लगभग 15 km/h से अधिक होनी चाहिए।
4. जीवाश्म ईंधन, ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोत है या अनवीकरणीय स्रोत?
उत्तर – अनवीकरणीय स्रोत।
5. जल-विद्युत संयत्र में पानी की किस ऊर्जा का उपयोग टरबाइन को चलाकर विद्युत उत्पन्न करने में किया जाता है?
उत्तर – स्थितिज ऊर्जा का।
6. क्या गोबर गैस ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है?
उत्तर – हां।
7. दो विधियों के नाम लिखें जिनके द्वारा पानी का उपयोग जल-विद्युत उत्पन्न करने में किया जाता है?
उत्तर – जल शक्ति संयत्र और ज्वारीय ऊर्जा।
8. जीवाश्म ईंधन की ऊर्जा का अंतिम स्रोत क्या है?
उत्तर – कोयला।
9. बायोगैस का मुख्य घटक क्या है?
उत्तर – गोबर।
10. बॉक्स प्रकार के सौर कुकर में ताप की सीमा क्या है जो वह दो से तीन घंटे में प्राप्त कर सकता है?
उत्तर – 100°C से 140°C
11. अवतल, उत्तल और समतल दर्पण में से कौन-सा दर्पण सौर कुकर में सबसे अधिक उपयुक्त होगा और क्यों?
उत्तर – समतल दर्पण।
12. सौर सेल, ऊर्जा के एक रूप को दूसरे रूप में बदलता है। ऊर्जा के ये दो रूप क्या है?
उत्तर – सौर ऊर्जा और विद्युत-ऊर्जा।
13. एक प्ररूपी सौर सेल कितनी वोल्टता एवम् कितनी विद्युत-ऊर्जा उत्पन्न करता है?
उत्तर – सौर सेल 0.5 - 1V की वोल्टता एवम् 0.7 W की विद्युत-ऊर्जा उत्पन्न करता है।
14. ईंधन से ऊर्जा को किस प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है?
उत्तर – ईंधन के दहन द्वारा ।
15. ग्रीनहाउस गैसें कौन-कौन-सी है?
उत्तर – कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रॉस ऑक्साइड, मिथेन, क्लोरो-फ्लोरो कार्बन इत्यादि।
16. इलेक्ट्रोनिक उपकरणों से किस प्रकार की ऊर्जा की प्राप्ति होती है?
उत्तर – विद्युत-ऊर्जा का।
17. उस प्रक्रिया का नाम लिखें जिसके द्वारा सूर्य अपनी ऊर्जा उत्पन्न करता है?
उत्तर – नाभिकीय संलयन प्रक्रिया द्वारा।
18. यदि वायुमंडल की ऊपरी परत 100 जुल सौर ऊर्जा प्राप्त करता है तो इसमें से कितनी ऊर्जा पृथ्वी की सतह पर पहुंचती है?
उत्तर – लगभग 47 जुल।
19. उच्चतर ताप पर कौन-सी प्रक्रिया पूरी की जाती है - नाभिकीय विखंडन या नाभिकीय संलयन?
उत्तर – नाभिकीय संलयन।
10th Physics Solutions (Notes) in Hindi
लघु उत्तरीय प्रश्न
1. ऊर्जा का अच्छा स्रोत क्या है?
उत्तर –ऊर्जा का अच्छा स्रोत निम्नलिखित परिस्थितियों में होगा-
(i) जो सस्ता होगा
(ii) जिसका भंडारण और परिवहन आसानी से किया जा सकता है।
(iii) जो सुलभ हो।
(iv) जो प्रति इकाई आयतन या द्रव्यमान ऊर्जा की विशाल मात्रा देगा।
2. अच्छा ईंधन क्या है?
उत्तर – अच्छा ईंधन निम्नलिखित विशेषताओं के कारण होता है-
(i) जो जलने पर अधिक ऊष्मा मुक्त करे।
(ii) जो आसानी से मौजूद हो।
(iii) जो अधिक धुआं उत्पन्न न करे।
(iv) जिसका भंडारण और परिवहन आसान हो।
(v) जिसके जलने पर विषैला उत्पाद उत्पन्न न हो।
(vi) जिसके दहन की दर माध्यम हो।
3. कौन-सा ऊर्जा-स्रोत भोजन को गर्म करने के लिए काम में लाया जाएगा और क्यों?
उत्तर – हम अपना भोजन गर्म करने के लिय LPG गैस को काम में लाएंगे क्योंकि यह एक सबसे अच्छा ईंधन के श्रेणी में आता है इसकी दहन की दर माध्यम है, इसके जलने पर विषैला उत्पाद उत्पन्न नहीं होता, यह धुआं उत्पन्न नहीं करता तथा यह जलने पर अधिक ऊष्मा मुक्त करता है।
4. जीवाश्म ईंधन के अलाभ (हानि) क्या है?
उत्तर – जीवाश्म ईंधन के अलाभ (हानि) निम्नलिखित है-
(i) यह ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत है।
(ii) वायु प्रदूषण होता है।
(iii) अम्लीय वर्षा होती है।
(iv) ग्रीनहाउस प्रभाव होता है।
5. क्यों हम ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत खोजते हैं?
उत्तर – क्योंकि जिस ऊर्जा का हम आज इस्तेमाल कर रहे हैं वह ऊर्जा के अनवीकरणीय स्रोत है। यानी इसकी मात्रा दिन प्रति दिन घट रही है और एक समय ऐसा भी आएगा जब ये स्रोत खत्म हो जाएंगे इसलिए हम ऊर्जा संकट को ध्यान में रखकर ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत खोजते हैं।
6. पवन और जल से प्राप्त ऊर्जा के परंपरागत उपयोग में किस प्रकार का सुधार हमारी सुविधा के लिए किया गया है?
उत्तर – पुराने समय से ही पवन तथा जल ऊर्जा का पारंपरिक उपयोग होता आया है लेकिन आज के समय में इसमें कुछ सुधार किए गए हैं जिससे ऊर्जा प्राप्ति में सुलभता आई है।
(i) पवन ऊर्जा का उपयोग पहले पवन चक्कियों को चलाकर कुएं से पानी निकलने में होता था लेकिन आज के समय में इसमें सुधार कर पवन ऊर्जा का उपयोग मोटर का टरबाइन घुमाकर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने में किया जाता है।
(ii) जल ऊर्जा का उपयोग पहले प्राकृतिक जलप्रपात से गिरते जल का उपयोग कर विद्युत उत्पन्न किया जाता था लेकिन आज के समय में कृत्रिम बांध नदियों पर बनाकर मोटर के टरबाइन को घुमाकर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होता है।
7. ऊर्जा, जो महासागर से प्राप्त की जा सकती है, की सीमाएं क्या है?
उत्तर – महासागर से प्राप्त ऊर्जा की सीमाएं निम्नलिखित है-
(i) महासागर से प्राप्त ज्वरीय ऊर्जा के लिए पृथ्वी, चांद्रम तथा सूर्य की सापेक्ष स्थिति का होना आवश्यक है और इसके लिए उच्च बांध की जरूरत होती है।
(ii) महासागर से प्राप्त तरंग ऊर्जा के लिए सागर में तरंगें बहुत प्रबल होनी चाहिए।
(iii) महासागर से प्राप्त तापीय ऊर्जा के लिए सागर के सतह पर पानी और 2 km की गहराई तक पानी के बीच ताप का अंतर 20°C या उससे अधिक हो जरूरी है। इसका अंतिम स्रोत सूर्य है।
(iv) महासागर से प्राप्त ऊर्जा का दक्ष व्यवसायिक उपयोग कठिन है।
8. भूउष्मीय ऊर्जा क्या है?
उत्तर – भूउष्मीय ऊर्जा एक प्रकार का गैर-परम्परागत ऊर्जा का स्रोत है जिसका उत्पादन पृथ्वी के अंदर मौजूद गर्म क्षेत्र से भूमिगत जल के संपर्क में आने से उत्पन्न भाप से होता है। इस भाप का उपयोग कर टरबाइन को घुमाया जाता है और विद्युत-ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है।
9. नाभिकीय ऊर्जा के लाभ क्या है?
उत्तर – नाभिकीय ऊर्जा के लाभ यह है कि यह कम खर्च में अन्य ऊर्जा स्रोतों की अपेक्षा अधिक ऊर्जा का प्रदान करता है और यह बहुत लंबे समय तक हमारी ऊर्जा संबधी जरूरतों को पूरा कर सकता है।
10. क्या ऊर्जा का कोई स्रोत प्रदूषणमुक्त हो सकता है? क्यों या क्यों नहीं?
उत्तर – नहीं, क्योंकि चाहे ऊर्जा का कितना ही अच्छा स्रोत हो उससे प्रदूषण होता ही है, किसी से थोड़ा और किसी से ज्यादा पर होता जरूर है। जैसे लोग कहते हैं की सौर ऊर्जा से प्रदूषण नहीं होता पर ऐसा नहीं है इससे भी थोड़ा बहुत प्रदूषण होता है।
11. ऊर्जा के दो ऐसे स्रोतों के नाम लिखें जिन्हें आप नवीकरणीय होना सोचते हैं। अपने चुनाव के लिए कारण लिखें।
उत्तर – जल ऊर्जा और पवन ऊर्जा क्योंकि जल प्रकृति का अपार मात्रा में देन है इससे उत्पन्न ऊर्जा सुलभ के साथ साथ अधिक मात्रा में होती है। इसमें जल का किसी भी मात्रा में हानि नहीं होती, जल ऊपर बांध से गिरता है और इसी ऊंचाई से गिरने के कारण पानी में गतिज ऊर्जा आति है और टरबाइन को घुमाती है और बिजली उत्पन्न होता है। तथा पवन ऊर्जा भी बहुत सुलभ होता है, इसका उपयोग ऊर्जा उत्पादन में सस्ता भी होता और कम प्रदूषित करता है वातावरण को।
12. ऊर्जा के ऐसे दो स्रोतों के नाम लिखें जिन्हें आप समाप्त होनेवाले समझते हैं। अपने चुनाव के लिए कारण लिखें।
उत्तर – (i) कोयला तथा (ii) पेट्रोलियम क्योंकि इनका उपयोग सीमित है, ये एक समय के बाद समाप्त हो जाएंगे। इनका उपयोग आज के समय में जिस दर से हो रहा है उस दर इनकी समाप्ति शीघ्र ही हो जाएगी। इनका भंडार सीमित है। इनके खत्म हो जाने से ऊर्जा संकट की संभावना बढ़ सकती है इसलिए इनके वैकल्पिक स्रोतों की खोज की गई।
13. सौर कुकर के उपयोग के लाभ और अलाभ (हानि) क्या हैं? क्या ऐसे स्थान हैं जहां सौर कुकरों की सीमित उपयोगिता होगी?
उत्तर – सौर कुकर के लाभ निम्नलिखित है-
(i) सौर कुकर सस्ता होता है।
(ii) इनके उपयोग से लकड़ी LPG का खपत कम होता है।
(iii) इनसे धुआं उत्पन्न नहीं होता।
(iv) अनेक बर्तन में रखा भोजन को यह एक साथ पका सकता है।
सौर कुकर के अलाभ (हानि) निम्नलिखित है-
(i) इसका उपयोग सिर्फ सूर्य के रहने पर ही किया जा सकता है।
(ii) इसका ज्यादा अच्छा उपयोग गर्म जलवायु वाले जगह पर किया जा सकता है।
(iii) अगर दिन में बदल हो या जड़े का दिन हो तो खाना पकाने में ज्यादा समय लेते हैं।
(iv) इनका उपयोग भोजन को तलने और रोटी पकाने में नहीं किया जा सकता है।
ऐसा स्थान जहां सूर्य ज्यादातर बादलों से घिरा रहता है ऐसे जगहों पर सौर कुकरों की सीमित उपयोगिता होगी।
14. ऊर्जा की बढ़ती मांग के पर्यावरण परिणाम क्या है? ऊर्जा खपत कम करने के लिए आपके सुझाव क्या होंगे?
उत्तर – ऊर्जा के बढ़ती मांग के कारण पर्यावरण में प्रदूषण और ऊर्जा की कमी जैसे परिणाम देखने को मिलेंगे।
ऊर्जा खपत कम करने के लिए हमे ऊर्जा का दुरुपयोग नहीं करना चाहिए, जितना हो सके मशीनों पर निर्भर न रहकर खुद पर निर्भर रहना चाहिए तथा जीवाश्म ईंधन का उपयोग कम करना चाहिए।
15. शारीरिक कार्यों को करने के लिए, विभिन्न वैद्युत साधित्रोंं को चलाने के लिए तथा भोजन पकाने अथवा वाहनों को चलाने के लिए किस प्रकार के ऊर्जाओं की आवश्यकता होती है?
उत्तर – शारीरिक कार्यों को करने के लिए मांशपेशीय ऊर्जा, विभिन्न वैद्युत साधित्रोंं को चलाने के लिए विद्युत-ऊर्जा तथा भोजन पकाने अथवा वाहनों को चलाने के लिए रासायनिक ऊर्जाओं की आवश्यकता होती है।
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न
1. बायोगैस संयंत्र की बनावट और कार्यविधि का वर्णन करें।
उत्तर – बायोगैस संयंत्र ईंटों से बना एक गुबंद रूप संरचना है। गोबर और पानी का गारा मिश्रण टंकी में बनाया जाता है जहां से यह पाचित्र में पहुंचाया जाता है। पाचित्र एक ऐसा बंद चैंबर है जिसमें ऑक्सीजन मौजूद नहीं रहता है। अनॉक्सी सूक्ष्म जीवाणुओं जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं है, गोबर गारा के जटिल यौगिकों को विघटित करती है। विघटन प्रक्रिया को पूरा होने में कुछ दिन लगते हैं और तब यह मिथेन, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड तथा हाइड्रोजन जैसे गैसों को उत्पन्न करती है। बायोगैस को पाचित्र के ऊपर गैस टंकी में जमा किया जाता है जहां से इसे पाइपों द्वारा उपयोग के लिए भेजा जाता है। चूंकि बायोगैस में 75 प्रतिशत मिथेन होता है, इसीलिए यह ईंधन का उत्तम स्रोत है। यह बिना धुआं का जलता है।
2. महासागर की विभिन्न गहराइयों पर तापों में अंतर का उपयोग विद्युत उत्पन्न करने के लिए कैसे किया जा सकता है? वर्णन करें।
उत्तर – महासागर की सतह पर स्थित पानी सूर्य द्वारा गर्म होता है जबकि इसकी गहराई में स्थित पानी अपेक्षाकृत ठंडा होता है। ताप में अंतर का उपयोग ऊर्जा प्राप्त करने के लिए महासागरीय-तापीय ऊर्जा परिवर्तन संयंत्रों में किया जाता है। यह संयंत्र तभी काम कर सकता है जब सतह पर पानी और 2 km की गहराई तक पानी के बीच ताप का अंतर 20°C या इससे अधिक हो। गर्म सतह पानी का उपयोग अमोनिया जैसे वाष्पशील द्रव को उबालने के लिए किया जाता है तथा द्रव के वाष्प का उपयोग जनित्र के टरबाइन को चलाकर विद्युत उत्पन्न करने में किया जाता है।
3. समझाएं कि कैसे जल-ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदला जा सकता है। जल-ऊर्जा के दो लाभ भी लिखें।
उत्तर – जल-ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए नदी पर ऊंचे बांध पानी के प्रवाह को रोकने के लिए बनाए जाते हैं और विशाल हौजों में पानी जमा किया जाता है। पानी तल ऊंचा उठता है इस प्रक्रिया में बहते हुए पानी की गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में बदल जाती है। बांध में ऊंचे ऊंचे तल से पानी को पाइपों द्वारा बांध की तली पर विद्युत जनित्र के टरबाइन तक पहुंचाया जाता है और यह पानी टरबाइन को घूमता है जिससे विद्युत ऊर्जा का उत्पादन होता है।
जल ऊर्जा के लाभ - यह ऊर्जा प्राप्त करने का नवीकरणीय तथा प्रदूषणमुक्त स्रोत है तथा अन्य प्रकार के शक्ति संयंत्रों की तुलना में जल विद्युत उत्पादन की कीमत कम होती है।
4. (a) पवन (b) तरंग (c) ज्वार से ऊर्जा निष्कर्षण की सीमाएं क्या हैं?
उत्तर – पवन ऊर्जा निष्कर्षण की सीमाएं निम्नलिखित है-
(i) पवन ऊर्जा फार्म अधिक समय तक पवन चलने वाले क्षेत्र में ही स्थापित किया जाते हैं।
(ii) पवन की चाल 15 km/h से अधिक होनी चाहिए।
(iii) पवन के अभाव में कोई ऊर्जा की पूर्ति के लिए सहायक सुविधा होनी चाहिए।
(iv) फार्म स्थापित करने की शुरुआती लागत अधिक होती है।
(v) टावर और ब्लेड को प्राकृतिक आपदा के बचाव के लिए उच्च स्तरीय रख रखाव की अवश्यकता होती है।
ज्वरीय ऊर्जा निष्कर्षण की सीमाएं निम्नलिखित है-
(i) महासागर से प्राप्त ज्वरीय ऊर्जा के लिए पृथ्वी, चांद्रम तथा सूर्य की सापेक्ष स्थिति का होना आवश्यक है और इसके लिए उच्च बांध की जरूरत होती है।
तरंग ऊर्जा निष्कर्षण की सीमाएं निम्नलिखित है-
(ii) महासागर से प्राप्त तरंग ऊर्जा के लिए सागर में तरंगें बहुत प्रबल होनी चाहिए।
5. जीवाश्म ईंधन और ऊर्जा के प्रत्यक्ष रूप में सूर्य की तुलना करें।
उत्तर – जीवाश्म ईंधन और सूर्य ऊर्जा की तुलना निम्नलिखित है-
(i) जीवाश्म ईंधन की उत्पति करोड़ों वर्ष पहले दबे पेड़-पौधें, जीव जंतु, मानव से हुआ है जबकि सूर्य ऊर्जा की उत्पति सूर्य में हो रहे नाभिकीय ऊर्जा के कारण हुआ है।
(ii) जीवाश्म ईंधन ऊर्जा का अनविकरणीय स्रोत है जबकि सूर्य ऊर्जा ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है।
(iii) जीवाश्म ईंधन के उपयोग से प्रदूषण होता है जबकि सूर्य ऊर्जा के उपयोग से प्रदूषण नहीं के बराबर होता है।
(iv) जीवाश्म ईंधन ऊर्जा का परंपरागत स्रोत है जबकि सूर्य ऊर्जा ऊर्जा का नवीनतम स्रोत है।
6. ऊर्जा के स्रोत के रूप में जिवद्रव्यमान और जलविद्युत की तुलना करें।
उत्तर – जिवद्रव्यमान और जलविद्युत की तुलना निम्नलिखित है-
(i) जिवद्रव्यमान ईंधन का ऐसा स्रोत है जो पेड़-पौधों तथा पशु के उत्पाद से प्राप्त होता है जबकि जलविद्युत जल ऊर्जा से प्राप्त होता है।
(ii) जिवद्रव्यमान और जलविद्युत दोनों ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है।
(iii) जिवद्रव्यमान से बने ईंधन की लागत बहुत कम होती है जबकि जलविद्युत से उत्पन्न विद्युत ऊर्जा की लागत ज्यादा और थोड़ा कठिन होता है।
(iv) जिवद्रव्यमान और जलविद्युत दोनों ऊर्जा के स्रोत प्रदूषणमुक्त होते हैं।
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