सामान्य विज्ञान के अंतर्गत विभिन्न प्रकार के ईंधन (गैसोहॉल, जीवाश्म ईंधन), क्रायोजेनिक तकनीक, रॉकेट प्रणोदक और महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिकों से संबंधित वस्तुनिष्ठ प्रश्न उत्तर और व्याख्या सहित यहाँ पढ़ें।
उत्तर प्रदेश प्रतियोगी परीक्षा विशेष: ईंधन एवं रासायनिक यौगिक
औद्योगिक और वैज्ञानिक प्रगति में विभिन्न प्रकार के ईंधनों और रसायनों की भूमिका सबसे महत्वपूर्ण होती है। परीक्षाओं में अक्सर गैसोहॉल, रॉकेट प्रणोदक (Propellants), क्रायोजेनिक इंजन और गैसों के मिश्रण (जैसे वाटर गैस, सिंथेसिस गैस) पर आधारित प्रश्न पूछे जाते हैं। नीचे इन सभी महत्वपूर्ण प्रश्नों का संकलन उनकी वैज्ञानिक व्याख्या के साथ दिया जा रहा है, जो आपकी आगामी परीक्षाओं के लिए अत्यंत उपयोगी साबित होगा।
प्रश्न 1: गैसोहॉल (Gasohall) निम्नलिखित में से किसका मिश्रण होता है?
(A) एथिल अल्कोहल + पेट्रोल
(B) प्राकृतिक गैस + एथिल अल्कोहल
(C) अल्कोहल में विलायित कोई गैस
(D) एथिल अल्कोहल + मिट्टी का तेल
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: गैसोहॉल ईंधन में मुख्य रूप से 10\% एनहाइड्रस एथेनॉल (एथिल अल्कोहल) और 90\% गैसोलीन (पेट्रोल) का मिश्रण होता है। यह वाहनों के लिए एक पर्यावरण-अनुकूल वैकल्पिक ईंधन है।
प्रश्न 2: निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- कोयला, पेट्रोलियम तथा प्राकृतिक गैस जीवाश्म ईंधन हैं।
- गैसोहॉल, बेंजीन तथा अल्कोहल का मिश्रण है।
- भूतापीय ऊर्जा एक अपरम्परागत ऊर्जा स्रोत है।
- गोबर गैस में मुख्यतः मीथेन होती है।
इन कथनों में से कौन-से सही हैं?
(A) केवल 1 तथा 2 सही हैं
(B) केवल 2 तथा 3 सही हैं
(C) 1, 2 तथा 3 सही हैं
(D) 1, 3 तथा 4 सही हैं
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: कथन 1, 3 और 4 पूरी तरह सही हैं। गैसोहॉल पेट्रोल और एथेनॉल का मिश्रण होता है, न कि बेंजीन और अल्कोहल का, इसलिए कथन 2 गलत है।
प्रश्न 3: कार के इंजन में ‘नॉकिंग’ (Apस्फोटन) से बचने के लिए निम्न में से किसे एंटी-नॉकिंग एजेंट के रूप में प्रयोग में लाया जाता है?
(A) एथिल अल्कोहल
(B) ब्यूटेन
(C) लेड टेट्रा एथिल
(D) श्वेत पेट्रोल
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: पेट्रोल में टेट्रा एथिल लेड [(\text{C}_2\text{H}_5)_4\text{Pb}] इसलिए मिलाया जाता है ताकि इंजन की एंटी-नॉकिंग रेटिंग (ऑक्टेन संख्या) बढ़ जाए और इंजन सुचारू रूप से कार्य करे।
प्रश्न 4: क्रायोजेनिक इंजन (Cryogenic Engines) में प्रणोदक (Propellant) के रूप में क्या उपयोग में लाया जाता है?
(A) द्रव क्लोरीन ऑक्सीकारक के रूप में तथा द्रव हाइड्रोजन ईंधन के रूप में
(B) द्रव ऑक्सीजन ऑक्सीकारक के रूप में तथा द्रव हाइड्रोजन ईंधन के रूप में
(C) द्रव सल्फर डाइऑक्साइड ऑक्सीकारक के रूप में तथा द्रव हाइड्रोजन ईंधन के रूप में
(D) द्रव फ्लोरीन ऑक्सीकारक के रूप में तथा द्रव हाइड्रोजन ईंधन के रूप में
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: क्रायोजेनिक इंजन या निम्नतापी तकनीक पर आधारित इंजनों में द्रव ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीकारक के रूप में और द्रव हाइड्रोजन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, जो अत्यधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
प्रश्न 5: निम्नलिखित में से किसे ‘सिंथेसिस गैस’ या ‘सिनगैस’ (Syn Gas) कहा जाता है?
(A) \text{C(s)} + \text{H}_2\text{O(g)}
(B) \text{CO(g)} + \text{H}_2\text{O(g)}
(C) \text{CO(g)} + \text{H}_2\text{O}_2\text{(g)}
(D) \text{CO(g)} + \text{H}_2\text{(g)}
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: कार्बन मोनोऑक्साइड (\text{CO}) और हाइड्रोजन (\text{H}_2) के मिश्रण को सिंथेसिस गैस (सिनगैस) कहा जाता है। यह विभिन्न रासायनिक ईंधनों के निर्माण में एक मध्यवर्ती भूमिका निभाता है।
प्रश्न 6: क्रायोजेनिक तकनीक (Cryogenic Technology) के संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही नहीं है?
(A) क्रायोजेनिक तकनीक को निम्नतापी तकनीक भी कहा जाता है, जिसका तापमान -238^\circ\text{C} तक होता है।
(B) इस ईंधन में तरल हाइड्रोजन एवं तरल ऑक्सीजन का प्रयोग होता है जो रॉकेट को अधिक शक्ति प्रदान करता है।
(C) तरल रूप में हाइड्रोजन 0 से -250^\circ\text{C} पर जबकि तरल रूप में ऑक्सीजन 0 से -183^\circ\text{C} पर प्राप्त होती है।
(D) तरल ईंधन के जलने से इतनी ऊर्जा उत्पन्न होती है जिससे क्रायोजेनिक इंजन को 4.4 किमी/सेकंड की रफ्तार मिल जाती है।
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: क्रायोजेनिक तकनीक का तापमान -150^\circ\text{C} तक होता है, न कि -238^\circ\text{C}। अतः कथन (A) गलत है, बाकी सभी कथन तकनीकी रूप से सही हैं।
प्रश्न 7: कोल गैस (Coal Gas) में निम्नलिखित में से किस गैस की मात्रा सबसे ज्यादा पाई जाती है?
(A) हाइड्रोजन
(B) मीथेन
(C) कार्बन मोनोऑक्साइड
(D) हाइड्रोकार्बन
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: कोल गैस में सबसे अधिक मात्रा हाइड्रोजन गैस की होती है (लगभग 54\%), इसके बाद मीथेन (35\%), कार्बन मोनोऑक्साइड (11\%), और अन्य हाइड्रोकार्बन पाए जाते हैं।
प्रश्न 8: सी.एन.जी. (CNG) के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- वाहनों में इसके प्रयोग के लिए इसे 200 से 350 किग्रा प्रति वर्ग सेंटीमीटर तक संपीडित किया जाता है।
- सी.एन.जी. में 80-90 प्रतिशत मात्रा ब्यूटेन की होती है।
उपरोक्त में से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?
(A) केवल 1
(B) केवल 2
(C) 1 और 2 दोनों
(D) न तो 1 और न ही 2
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: सीएनजी (कंप्रेस्ड नेचुरल गैस) को वाहनों में उपयोग के लिए उच्च दाब (200 से 250 किग्रा/सेमी²) पर संपीडित किया जाता है, इसलिए कथन 1 सही है। लेकिन सीएनजी में मुख्य रूप से मीथेन गैस (80-90\%) होती है, ब्यूटेन नहीं; अतः कथन 2 गलत है।
प्रश्न 9: पेट्रोल से लगी आग को बुझाने में जल प्रभावी नहीं होता है, क्योंकि:
(A) ज्वाला इतनी गर्म होती है कि जल उसे ठंडा नहीं कर पाता।
(B) जल और पेट्रोल में रासायनिक अभिक्रिया हो जाती है।
(C) जल और पेट्रोल एक-दूसरे में मिश्रणीय हैं।
(D) जल और पेट्रोल एक-दूसरे में अमिश्रणीय हैं और पेट्रोल जल की ऊपरी सतह पर तैरता रहता है जिससे आग जलती रहती है।
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: पेट्रोल का घनत्व पानी से कम होता है, जिसके कारण वह पानी के ऊपर तैरने लगता है। पानी छिड़कने पर भी पेट्रोल सतह पर आकर ऑक्सीजन के संपर्क में रहता है और आग नहीं बुझती। इसके लिए झाग (Foam) वाले अग्निशामक का प्रयोग किया जाता है।
प्रश्न 10: निम्नलिखित में से कौन-सा एक जीवाश्म ईंधन (Fossil Fuel) है जिसे सबसे स्वच्छ ईंधन माना जाता है?
(A) अल्कोहल
(B) ईथर
(C) वाटर गैस
(D) प्राकृतिक गैस
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: प्राकृतिक गैस (Natural Gas) एक महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन है। यह अन्य जीवाश्म ईंधनों (जैसे कोयला या पेट्रोल) की तुलना में जलने पर सबसे कम प्रदूषण फैलाती है, इसलिए इसे सबसे स्वच्छ जीवाश्म ईंधन माना जाता है।
प्रश्न 11: घरेलू ईंधन के रूप में प्रयुक्त एलपीजी (LPG) में मुख्यतः कौन-सी गैसें शामिल होती हैं?
(A) मीथेन और एथेन
(B) प्रोपेन और ब्यूटेन
(C) एथिलीन और एसिटिलीन
(D) कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: रसोई गैस या एलपीजी वास्तव में प्रोपेन (\text{C}3\text{H}_8) और ब्यूटेन (\text{C}_4\text{H}{10}) हाइड्रोकार्बन गैसों का एक ज्वलनशील मिश्रण होती है, जिसे उच्च दाब पर सिलेंडरों में द्रवित रूप में भरा जाता है।
प्रश्न 12: निम्नलिखित में से कौन-सा तत्व परमाणु ईंधन (Nuclear Fuel) की श्रेणी में नहीं आता है?
(A) कैडमियम
(B) थोरियम
(C) प्लूटोनियम
(D) यूरेनियम
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: यूरेनियम, थोरियम और प्लूटोनियम सभी रेडियोएक्टिव तत्व हैं जिनका उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में होता है। कैडमियम का उपयोग रिएक्टरों में ईंधन के रूप में नहीं, बल्कि न्यूट्रॉनों को अवशोषित करने वाली नियंत्रक छड़ों (Control Rods) के रूप में किया जाता है।
प्रश्न 13: निम्नलिखित में से कौन-सा एक बहुलक, गोली-प्रूफ (Bullet-proof) पदार्थ बनाने में प्रमुखता से प्रयुक्त होता है?
(A) पॉलीविनाइल क्लोराइड
(B) पॉलीस्टायरीन
(C) पॉलीइथिलीन
(D) पॉलियामाइड (जैसे केवलर)
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: बुलेट-प्रूफ जैकेट या सुरक्षात्मक सामग्री बनाने के लिए पॉलियामाइड (विशेष रूप से केवलर) और पॉलीइथिलीन जैसे उच्च शक्ति वाले सिंथेटिक फाइबर और बहुलकों का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।
प्रश्न 14: आमाशय के एक्स-किरण (X-Ray) परीक्षण से पहले रोगी को बेरियम का उपयुक्त लवण (बेरियम सल्फेट) खिलाया जाता है, क्योंकि:
(A) बेरियम एक्स-किरणों का एक अच्छा अवशोषक है और यह आमाशय को स्पष्ट दिखाने में मदद करता है।
(B) बेरियम लवणों का रंग सफेद होता है जिससे आमाशय सुस्पष्ट दिखता है।
(C) बेरियम एक्स-किरणों को अवशोषित नहीं करता जिससे आमाशय सुरक्षित रहता है।
(D) बेरियम लवण आसानी से उपलब्ध और सस्ते होते हैं।
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: बेरियम एक्स-किरणों के लिए अत्यधिक अपारदर्शी (ओपेक) होता है। जब मरीज को बेरियम मील (Barium Meal) दिया जाता है, तो यह आमाशय की दीवारों पर जमा हो जाता है और एक्स-रे छवि में आमाशय के आकार तथा विकृतियों को पूरी स्पष्टता के साथ उभारता है।
प्रश्न 15: भाप-अंगार गैस (Water Gas) निम्नलिखित में से किसका मिश्रण होती है?
(A) कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन
(B) कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन
(C) कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन
(D) कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: कार्बन मोनोऑक्साइड (\text{CO}) और हाइड्रोजन (\text{H}_2) के मिश्रण को ‘भाप-अंगार गैस’ (वाटर गैस) कहा जाता है। इसे तप्त कोयले पर भाप प्रवाहित करके बनाया जाता है।
प्रश्न 16: रसोई गैस (LPG) के रिसाव (Leakage) का पता लगाने के लिए उसमें कौन-सा गंधयुक्त पदार्थ मिलाया जाता है?
(A) एथिल मरकैप्टेन
(B) मिथाइल आइसोसाइनेट
(C) फिनॉल
(D) इथेनॉल
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: एलपीजी (LPG) प्राकृतिक रूप से एक गंधहीन गैस होती है। इसलिए, किसी भी संभावित दुर्घटना या गैस रिसाव का तुरंत पता लगाने के लिए इसमें तीखी गंध वाला एथिल मरकैप्टेन (Ethyl Mercaptan) यौगिक मिलाया जाता है।
प्रश्न 17: टेट्राएथिल लेड (TEL) निम्नलिखित में से क्या है और इसका पेट्रोल में मुख्य कार्य क्या है?
(A) यह एक उत्प्रेरक है
(B) यह एंटी-ऑक्सीकारक है
(C) यह अपस्फोटरोधी यौगिक (Antiknock Compound) है
(D) यह एक अपचायक है
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: टेट्राएथिल लेड (TEL) एक जाना-माना ‘अपस्फोटरोधी यौगिक’ (Antiknock Compound) है, जिसे ईंधन के समय से पहले जलने (नॉकिंग) की दर को कम करने के लिए पेट्रोल में मिलाया जाता है।
प्रश्न 18: निम्नलिखित ईंधनों में से कौन-सा ईंधन न्यूनतम पर्यावरण प्रदूषण उत्पन्न करता है और सबसे स्वच्छ माना जाता है?
(A) डीजल
(B) कोयला
(C) हाइड्रोजन
(D) केरोसिन
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: हाइड्रोजन को भविष्य का सबसे स्वच्छ ईंधन माना जाता है, क्योंकि इसके जलने पर उप-उत्पाद के रूप में केवल जल (\text{H}_2\text{O}) बनता है, जिससे शून्य कार्बन उत्सर्जन होता है।
प्रश्न 19: फ्यूल सेल (Fuel Cells) के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- फ्यूल सेल में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उपयोग विद्युत पैदा करने के लिए होता है।
- फ्यूल सेल का उपयोग भवनों को विद्युत प्रदाय के लिए किया जा सकता है, किन्तु लैपटॉप कंप्यूटर जैसी छोटी युक्तियों के लिए नहीं।
- फ्यूल सेल प्रत्यावर्ती धारा (AC) के रूप में विद्युत उत्पादन करते हैं।
उपरोक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
(A) केवल 1
(B) केवल 2 और 3
(C) केवल 1 और 3
(D) 1, 2 और 3
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: फ्यूल सेल हमेशा दिश धारा (DC) उत्पन्न करते हैं, एसी नहीं (इसलिए कथन 3 गलत है)। साथ ही, इसका उपयोग आधुनिक समय में लैपटॉप जैसी छोटी युक्तियों के लिए भी किया जा सकता है (इसलिए कथन 2 भी गलत है)। केवल कथन 1 तकनीकी रूप से पूर्ण सत्य है।
सामान्य विज्ञान: परीक्षा दृष्टि (महत्वपूर्ण तथ्य बॉक्स)
- घरेलू रसोई गैस (LPG): सिलेंडरों में यह हमेशा द्रव अवस्था (Liquid State) में संग्रहित रहती है।
- ब्यूटेन और प्रोपेन का मिश्रण: एलपीजी मुख्यतः प्रोपेन और ब्यूटेन हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है।
- जंग रोधी उपाय: सोडियम फॉस्फेट और अन्य रासायनिक घटकों का प्रयोग लोहे पर जंग और नमक की परत जमने से रोकने के लिए किया जाता है।
- फोटोग्राफी में उपयोगी रसायन: फोटोग्राफी में फिक्सर (Fixer) के रूप में सोडियम थायोसल्फेट का प्रयोग अनअपघटित सिल्वर ब्रोमाइड को हटाने के लिए किया जाता है।
प्रश्न 20: सूची-I (ईंधन गैस) को सूची-II (प्रमुख अवयव) से सुमेलित कीजिए:
| सूची-I (ईंधन गैस) | सूची-II (प्रमुख अवयव) |
|---|---|
| A. सी.एन.जी. (CNG) | 1. मीथेन, एथेन (मुख्य अवयव) |
| B. कोल गैस | 2. हाइड्रोजन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड |
| C. एल.पी.जी. (LPG) | 3. ब्यूटेन, प्रोपेन |
| D. भाप-अंगार गैस | 4. कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन |
| कूट का सही उत्तर: A-1, B-2, C-3, D-4 | |
| व्याख्या: सीएनजी में मुख्यतः मीथेन होती है; कोल गैस में हाइड्रोजन और मीथेन का प्रभुत्व होता है; एलपीजी प्रोपेन-ब्यूटेन का मिश्रण है; और वाटर गैस \text{CO} + \text{H}_2 का संयोजन है। | |