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कक्षा 7 विज्ञान (UP Board) — अध्याय: ऊष्मा (Heat)

अध्याय का संक्षिप्त सार (Short Notes)

  • ऊष्मा (Heat): ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है, जो वस्तु के गर्माहट या ठंडेपन का अनुभव कराती है। इसका प्रवाह सदैव उच्च ताप वाली वस्तु से निम्न ताप वाली वस्तु की ओर होता है।
  • ताप (Temperature): किसी वस्तु की गर्माहट या ठंडेपन की माप को ताप कहते हैं। इसे मापने के लिए थर्मामीटर (तापमापी) का उपयोग किया जाता है। ताप की मानक इकाई डिग्री सेल्सियस (°C) या केल्विन (K) है।
  • तापमापी के प्रकार:
    • डॉक्टरी थर्मामीटर: मानव शरीर का ताप मापने हेतु (परास: 35°C से 42°C या 94°F से 108°F)। स्वस्थ मनुष्य के शरीर का सामान्य ताप 37°C (98.6°F) होता है।
    • प्रयोगशाला थर्मामीटर: पदार्थों का ताप मापने हेतु (सामान्य परास: -10°C से 110°C)।
  • ऊष्मा स्थानांतरण की विधियाँ:
    1. चालन (Conduction): ठोस पदार्थों में माध्यम के कणों के बिना अपना स्थान छोड़े ऊष्मा का संचरण (उदा. लोहे की छड़ का गर्म होना)।
    2. संवहन (Convection): द्रव और गैसों में माध्यम के कणों की गति द्वारा ऊष्मा का संचरण (उदा. पानी का उबलना, समुद्री समीर व थल समीर)।
    3. विकिरण (Radiation): बिना किसी माध्यम के तरंगों के रूप में ऊष्मा का संचरण (उदा. सूर्य की ऊष्मा का पृथ्वी तक पहुँचना)।
  • चालक व कुचालक:
    • सुचालक (Good Conductors): वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा आसानी से गुजर जाती है (उदा. लोहा, ताँबा, एल्युमिनियम)।
    • कुचालक / ऊष्मारोधी (Insulators): वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा का प्रवाह नहीं होता (उदा. लकड़ी, प्लास्टिक, हवा, ऊन)।

UP Board परीक्षा उपयोगी प्रश्नोत्तर

अतिलघु उत्तरीय प्रश्न (1 अंक)

प्र. 1. स्वस्थ मनुष्य के शरीर का सामान्य ताप कितना होता है? उत्तर: 37°C (या 98.6°F)।

प्र. 2. डॉक्टरी थर्मामीटर में पारे (Mercury) का उपयोग क्यों किया जाता है? उत्तर: पारा काँच पर चिपकता नहीं है, चमकदार होता है और ताप परिवर्तन के साथ समान रूप से फैलता है।

प्र. 3. निर्वात (Vacuum) में ऊष्मा का संचरण किस विधि द्वारा होता है? उत्तर: विकिरण (Radiation) विधि द्वारा।

लघु उत्तरीय प्रश्न (2–3 अंक)

प्र. 1. चालन और संवहन में मुख्य अंतर स्पष्ट कीजिए। उत्तर:

आधारचालन (Conduction)संवहन (Convection)
माध्यम की अवस्थामुख्य रूप से ठोस पदार्थों में होता है।द्रव और गैसों में होता है।
कणों की गतिकण अपना स्थान नहीं छोड़ते, केवल कंपन करते हैं।कण ऊष्मा पाकर स्वयं गति करते हैं।

प्र. 2. समुद्री समीर (Sea Breeze) और थल समीर (Land Breeze) में क्या अंतर है? उत्तर:

  • समुद्री समीर: दिन के समय स्थल तेजी से गर्म होता है, जिससे वहाँ की गर्म हवा ऊपर उठती है और समुद्र की ठंडी हवा स्थल की ओर बहती है।
  • थल समीर: रात के समय स्थल समुद्र की तुलना में तेजी से ठंडा होता है, जिससे समुद्र के ऊपर की गर्म हवा उठने पर थल से ठंडी हवा समुद्र की ओर बहती है।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (5 अंक)

प्र. 1. थर्मस फ्लास्क की बनावट और कार्यप्रणाली समझाइए कि इसमें गर्म वस्तु गर्म और ठंडी वस्तु ठंडी क्यों रहती है? उत्तर: थर्मस फ्लास्क को इस प्रकार बनाया जाता है कि ऊष्मा स्थानांतरण की तीनों विधियों (चालन, संवहन और विकिरण) द्वारा होने वाली ऊष्मा हानि को रोका जा सके:

  1. दोधारी काँच की बोतल: दोनों दीवारों के बीच निर्वात कर दिया जाता है, जिससे चालन और संवहन द्वारा ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं हो पाता।
  2. चमकदार परत: काँच की भीतरी सतहों पर चाँदी की पॉलिश होती है, जो विकिरण द्वारा निकलने वाली ऊष्मा को वापस अंदर ही परावर्तित कर देती है।
  3. कुचालक ढक्कन व आधार: फ्लास्क का ढक्कन और बाहरी खोल कॉर्क या प्लास्टिक का बना होता है, जो चालन से ऊष्मा बाहर जाने से रोकता है।

विश्लेषणात्मक व रचनात्मक प्रश्न (Analytical & Creative Questions)

प्र. 1. सर्दियों में एक मोटी रजाई की तुलना में दो पतले कंबलों को एक साथ ओढ़ना अधिक गर्म क्यों रखता है? उत्तर: दो कंबलों के बीच एक हवा की पतली परत (Air layer) फँस जाती है। चूँकि वायु ऊष्मा की कुचालक होती है, इसलिए यह शरीर की गर्मी को बाहर नहीं निकलने देती और एक मोटी रजाई की तुलना में बेहतर ऊष्मारोधन प्रदान करती है।

प्र. 2. यदि बर्फ की सिल्ली को जल्दी पिघलने से बचाना हो, तो उसे टाट की बोरी या लकड़ी के बुरादे में क्यों लपेटा जाता है? उत्तर: टाट की बोरी और लकड़ी का बुरादा दोनों ऊष्मा के कुचालक होते हैं और उनके रेशों/कणों के बीच हवा फँसी होती है। यह बाहरी वातावरण की ऊष्मा को बर्फ तक पहुँचने से रोकती है, जिससे बर्फ देर से पिघलती है।

प्रयोगात्मक व दैनिक जीवन से जुड़े प्रश्न (Practical & Application-Based)

प्र. 1. खाना पकाने के बर्तनों के हैंडल लकड़ी या बैकेलाइट के क्यों बनाए जाते हैं, जबकि निचला हिस्सा ताँबे या एल्युमिनियम का होता है? उत्तर:

  • निचला हिस्सा ताँबे/एल्युमिनियम (सुचालक) का होता है ताकि ज्वाला की ऊष्मा तेजी से भोजन तक पहुँचे।
  • हैंडल लकड़ी या बैकेलाइट (कुचालक) के बनाए जाते हैं ताकि खाना बनाते समय वे गर्म न हों और हाथ जले बिना बर्तन को आसानी से पकड़ा जा सके।

प्र. 2. कारखानों की चिमनियों से धुआँ हमेशा ऊपर की ओर ही क्यों उठता है? उत्तर: धुआँ और गर्म गैसें आसपास की ठंडी वायु की तुलना में हल्की होती हैं। संवहन (Convection) धारा के नियम के अनुसार, हल्की गर्म गैसें तेजी से ऊपर की ओर उठती हैं और उनकी जगह नीचे की ठंडी वायु ले लेती है।

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