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Conventional Sources of Energy Questions in Hindi

Class 10 Science · Sources of Energy · Conventional Sources of Energy

34+

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Hindi

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Showing 34 of 34 questions in Hindi

1
Medium
ऊर्जा के दो ऐसे स्रोतों के नाम बताइए जिन्हें आप समाप्त होने वाला (exhaustible) मानते हैं। अपने चयन के लिए कारण दीजिए।

Solution

(N/A) समाप्त होने वाले ऊर्जा के दो स्रोत निम्नलिखित हैं:
$(a)$ कोयला: यह पौधों और जानवरों के मृत अवशेषों से उत्पन्न होता है जो लाखों वर्षों तक पृथ्वी की पपड़ी के नीचे दबे रहते हैं। कोयला बनने में लाखों वर्ष लगते हैं। औद्योगीकरण ने कोयले की मांग बढ़ा दी है। हालाँकि,कोयला कम समय में पुनः उत्पन्न नहीं हो सकता है। इसलिए,यह ऊर्जा का एक अनवीकरणीय या समाप्त होने वाला स्रोत है।
$(b)$ लकड़ी: यह वनों से प्राप्त होती है। तेजी से हो रही वनों की कटाई (deforestation) के कारण पृथ्वी पर वनों की संख्या में भारी कमी आई है। एक जंगल को विकसित होने में सैकड़ों वर्ष लगते हैं। यदि इसी दर से वनों की कटाई जारी रही,तो पृथ्वी पर लकड़ी नहीं बचेगी। इसलिए,लकड़ी ऊर्जा का एक समाप्त होने वाला स्रोत है।
2
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत है?
A
जीवाश्म ईंधन
B
सूर्य
C
लकड़ी
D
पवन

Solution

(A) ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत वह है जो सीमित मात्रा में मौजूद है और एक बार उपयोग किए जाने के बाद इसे बदला नहीं जा सकता है,या इसे बनने में लाखों वर्ष लगते हैं।
जीवाश्म ईंधन (जैसे कोयला,पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस) लाखों वर्षों में प्राचीन पौधों और जानवरों के अवशेषों से बनते हैं।
एक बार जब ये समाप्त हो जाते हैं,तो इन्हें मानव समय सीमा के भीतर पुनः प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
इसके विपरीत,सूर्य,लकड़ी (बायोमास) और पवन को नवीकरणीय स्रोत माना जाता है क्योंकि वे प्राकृतिक रूप से पुनः उत्पन्न होते हैं या लगातार उपलब्ध रहते हैं।
3
MediumMCQ
तापीय विद्युत संयंत्रों (thermal power plants) में उपयोग किया जाने वाला ईंधन है:
A
जल
B
यूरेनियम
C
जीवाश्म ईंधन
D
बायोमास

Solution

(C) तापीय विद्युत संयंत्रों को पानी को गर्म करके भाप बनाने के लिए डिज़ाइन किया जाता है ताकि बिजली उत्पन्न की जा सके।
इस भाप का उपयोग टर्बाइनों को घुमाने के लिए किया जाता है,जो जनरेटर को चलाते हैं।
पानी को उबालने के लिए आवश्यक गर्मी उत्पन्न करने हेतु कोयला,पेट्रोलियम या प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन जलाए जाते हैं।
इसलिए,तापीय विद्युत संयंत्रों में उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक ईंधन जीवाश्म ईंधन है।
4
MediumMCQ
जल विद्युत संयंत्र में,
A
बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी को भाप में बदला जाता है।
B
संग्रहीत पानी में निहित गतिज ऊर्जा को स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
C
पानी से बिजली निकाली जाती है।
D
संग्रहीत पानी में निहित स्थितिज ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

Solution

(D) जल विद्युत संयंत्र में,पानी को बांध में ऊंचाई पर संग्रहित किया जाता है,जिससे उसमें बड़ी मात्रा में स्थितिज ऊर्जा होती है।
जब इस पानी को नीचे गिरने दिया जाता है,तो इसकी स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
बहते पानी की इस गतिज ऊर्जा का उपयोग जनरेटर के टर्बाइन को घुमाने के लिए किया जाता है,जो अंततः यांत्रिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित कर देता है।
इसलिए,मुख्य ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया में पानी में संग्रहित स्थितिज ऊर्जा का बिजली में रूपांतरण शामिल है।
5
EasyMCQ
बायोगैस का मुख्य घटक क्या है?
A
कार्बन डाइऑक्साइड
B
मीथेन
C
हाइड्रोजन
D
हाइड्रोजन सल्फाइड

Solution

(B) बायोगैस ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में (अवायवीय पाचन) कार्बनिक पदार्थों के अपघटन द्वारा उत्पन्न गैसों का मिश्रण है।
इसमें मुख्य रूप से $CH_4$ (मीथेन) होता है,जो आमतौर पर कुल आयतन का $50-75\%$ होता है।
अन्य घटकों में $CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड),$H_2$ (हाइड्रोजन) और $H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड) कम मात्रा में होते हैं।
इसलिए,मीथेन बायोगैस का मुख्य घटक है।
6
MediumMCQ
आजकल परमाणु ऊर्जा का दोहन करने के लिए किस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है? इसे संक्षेप में समझाइए।
A
नाभिकीय विखंडन (Nuclear Fission)
B
नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion)
C
रेडियोधर्मी क्षय (Radioactive Decay)
D
नाभिकीय रूपांतरण (Nuclear Transmutation)

Solution

(A) आधुनिक बिजली संयंत्रों में परमाणु ऊर्जा का दोहन करने के लिए $Nuclear Fission$ (नाभिकीय विखंडन) प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।
$1$. इस प्रक्रिया में,$Uranium-235$ जैसे भारी परमाणु के नाभिक पर कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है।
$2$. नाभिक छोटे और हल्के नाभिकों में विभाजित हो जाता है,जिससे गर्मी के रूप में भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
$3$. इस गर्मी का उपयोग पानी को भाप में बदलने के लिए किया जाता है,जो फिर टर्बाइन को घुमाकर बिजली उत्पन्न करती है।
$4$. यह प्रक्रिया अधिक न्यूट्रॉन भी छोड़ती है,जो $Chain Reaction$ (श्रृंखला अभिक्रिया) को बनाए रखते हैं।
$5$. अंत में,उत्पन्न रेडियोधर्मी कचरे का पर्यावरणीय संदूषण को रोकने के लिए सावधानीपूर्वक भंडारण और निपटान किया जाना चाहिए।
7
Medium
बायोमास क्या है? एक नामांकित योजनाबद्ध आरेख का उपयोग करके बायोगैस संयंत्र के सिद्धांत और कार्यप्रणाली की व्याख्या करें।

Solution

(N/A) बायोमास पौधों और जानवरों द्वारा उत्पादित कार्बनिक पदार्थ को संदर्भित करता है,जैसे कि कृषि अवशेष,गोबर और लकड़ी,जो ऊर्जा के एक नवीकरणीय स्रोत के रूप में कार्य करता है।
सिद्धांत: बायोगैस संयंत्र अवायवीय किण्वन (anaerobic fermentation) के सिद्धांत पर काम करता है। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में,सूक्ष्मजीव जटिल कार्बनिक पदार्थों (बायोमास) को सरल पदार्थों में तोड़ देते हैं,जिससे मीथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$,हाइड्रोजन $(H_2)$ और हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ जैसी गैसें निकलती हैं।
कार्यप्रणाली:
$1$. मिक्सिंग टैंक में गोबर और पानी का मिश्रण (स्लरी) तैयार किया जाता है और इसे डाइजेस्टर में डाला जाता है।
$2$. डाइजेस्टर एक सीलबंद,ऑक्सीजन-मुक्त टैंक है जहाँ अवायवीय बैक्टीरिया बायोमास को विघटित करते हैं।
$3$. जैसे-जैसे अपघटन होता है,बायोगैस उत्पन्न होती है और स्लरी के ऊपर गैस होल्डर (गुंबद) में जमा हो जाती है।
$4$. जमा हुई गैस का दबाव खर्च हो चुकी स्लरी को ओवरफ्लो टैंक में धकेलता है,जिसे बाद में बाहर निकालकर उच्च गुणवत्ता वाली खाद के रूप में उपयोग किया जाता है।
$5$. बायोगैस को पाइप के माध्यम से खाना पकाने और प्रकाश के लिए घरों में आपूर्ति की जाती है।
8
Easy
नाभिकीय विखंडन (nuclear fission) की प्रक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले किन्हीं दो परमाणु ईंधनों के नाम बताइए।

Solution

(N/A) नाभिकीय विखंडन (nuclear fission) की प्रक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले दो सामान्य परमाणु ईंधन $Uranium-235$ $(U-235)$ और $Plutonium-239$ $(Pu-239)$ हैं। $Thorium-232$ का उपयोग भी परमाणु रिएक्टरों में फर्टाइल सामग्री के रूप में किया जाता है।
9
Easy
यूरेनियम के एक परमाणु के विखंडन के दौरान उत्पन्न ऊर्जा की तुलना कोयले के एक कार्बन परमाणु के दहन से उत्पन्न ऊर्जा के साथ कीजिए।

Solution

(N/A) यूरेनियम के एक परमाणु के नाभिकीय विखंडन के दौरान मुक्त ऊर्जा,कोयले के एक कार्बन परमाणु के दहन के दौरान मुक्त ऊर्जा से लगभग $10$ मिलियन (एक करोड़) गुना अधिक होती है।
10
Easy
ऊर्जा के दो पारंपरिक स्रोतों के नाम बताइए।

Solution

(N/A) ऊर्जा के दो पारंपरिक स्रोत निम्नलिखित हैं:
$(i)$ जीवाश्म ईंधन (जैसे कोयला,पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस)।
$(ii)$ जल विद्युत (बहते हुए जल से प्राप्त ऊर्जा)।
11
Easy
बायोगैस के दो दहनशील घटकों के नाम बताइए।

Solution

(N/A) बायोगैस के दो मुख्य दहनशील घटक मीथेन $(CH_{4})$ और हाइड्रोजन $(H_{2})$ हैं। ये गैसें कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन के दौरान उत्पन्न होती हैं और बायोगैस के ऊष्मीय मान में महत्वपूर्ण योगदान देती हैं।
12
EasyMCQ
बायोगैस का मुख्य घटक बताइए।
A
एथेन
B
मीथेन
C
प्रोपेन
D
ब्यूटेन

Solution

(B) बायोगैस ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से उत्पन्न गैसों का मिश्रण है। बायोगैस का मुख्य घटक $CH_4$ (मीथेन) है,जो आमतौर पर इसके संघटन का $50-75\%$ होता है।
13
Easy
$LPG$ और $CNG$ के पूर्ण नाम लिखिए।

Solution

(N/A) $LPG$: Liquefied Petroleum Gas (लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस)
$CNG$: Compressed Natural Gas (कॉम्प्रेस्ड नेचुरल गैस)
14
EasyMCQ
पाल वाली नाव द्वारा किस प्रकार की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है?
A
सौर ऊर्जा
B
पवन ऊर्जा
C
रासायनिक ऊर्जा
D
परमाणु ऊर्जा

Solution

(B) पाल वाली नाव पानी पर आगे बढ़ने के लिए हवा की गतिज ऊर्जा का उपयोग करती है। हवा पाल पर बल लगाती है,जो नाव को आगे बढ़ाने के लिए यांत्रिक कार्य में परिवर्तित हो जाता है।
15
EasyMCQ
बॉक्स प्रकार के सौर कुकर में,दो या तीन घंटे में तापमान की कितनी सीमा प्राप्त की जा सकती है?
A
$50^{\circ}C$ से $80^{\circ}C$
B
$100^{\circ}C$ से $140^{\circ}C$
C
$150^{\circ}C$ से $200^{\circ}C$
D
$200^{\circ}C$ से $250^{\circ}C$

Solution

(B) बॉक्स प्रकार का सौर कुकर सौर विकिरण को फँसाने के लिए ग्रीनहाउस प्रभाव का उपयोग करता है।
जब इसे $2$ से $3$ घंटे के लिए सीधी धूप में रखा जाता है,तो कुकर का आंतरिक तापमान आमतौर पर $100^{\circ}C$ से $140^{\circ}C$ की सीमा तक पहुँच जाता है,जो अधिकांश खाद्य पदार्थों को पकाने के लिए पर्याप्त है।
16
Easy
जलविद्युत के दो लाभ बताइए।

Solution

(N/A) $(i)$ जलविद्युत ऊर्जा का एक स्वच्छ और नवीकरणीय स्रोत है जो प्रदूषण नहीं फैलाता है।
$(ii)$ इस ऊर्जा को ऊंचे जलाशयों में संग्रहित किया जा सकता है और आवश्यकतानुसार उपयोग किया जा सकता है,जो पवन ऊर्जा या सौर ऊर्जा के मामले में संभव नहीं है।
17
EasyMCQ
बायोगैस संयंत्र में बायोगैस के उत्पादन के बाद बची हुई स्लरी का उपयोग कैसे किया जाता है?
A
इसका उपयोग खाना पकाने के ईंधन के रूप में किया जाता है।
B
इसका उपयोग एक उत्कृष्ट खाद के रूप में किया जाता है।
C
इसका उपयोग सीधे बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
D
इसे अपशिष्ट पदार्थ के रूप में फेंक दिया जाता है।

Solution

(B) बायोगैस संयंत्र में,बायोमास के अवायवीय पाचन (anaerobic digestion) के बाद जो स्लरी बचती है,वह नाइट्रोजन और फास्फोरस युक्त यौगिकों से भरपूर होती है। इस उच्च पोषक तत्व सामग्री के कारण,यह फसलों के लिए एक उत्कृष्ट जैविक खाद के रूप में कार्य करती है और मिट्टी की उर्वरता में सुधार करती है।
18
EasyMCQ
बायोगैस के सबसे बड़े घटक का नाम बताइए।
A
मीथेन
B
कार्बन डाइऑक्साइड
C
हाइड्रोजन
D
हाइड्रोजन सल्फाइड

Solution

(A) बायोगैस का सबसे बड़ा घटक मीथेन $(CH_4)$ है।
यह उत्पादित कुल बायोगैस के आयतन का लगभग $50 \%$ से $75 \%$ हिस्सा होता है।
19
EasyMCQ
उस प्रक्रिया का नाम बताइए जिसके द्वारा परमाणु रिएक्टर में ऊर्जा उत्पन्न होती है।
A
नाभिकीय विखंडन
B
नाभिकीय संलयन
C
रेडियोधर्मी क्षय
D
दहन

Solution

(A) परमाणु रिएक्टर में ऊर्जा नाभिकीय विखंडन (nuclear fission) की प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न होती है।
इस प्रक्रिया में,$U-235$ जैसे भारी नाभिक पर न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है,जिससे वह छोटे नाभिकों में विभाजित हो जाता है और बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त करता है।
20
EasyMCQ
परमाणु विद्युत उत्पादन में वर्तमान में किस प्रकार की प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है?
A
नाभिकीय संलयन (Nuclear fusion)
B
नाभिकीय विखंडन (Nuclear fission)
C
नाभिकीय रूपांतरण (Nuclear transmutation)
D
नाभिकीय क्षय (Nuclear decay)

Solution

(B) वर्तमान में,परमाणु ऊर्जा संयंत्र नाभिकीय विखंडन (Nuclear fission) की प्रक्रिया का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करते हैं। इस प्रक्रिया में,एक भारी परमाणु के नाभिक (जैसे यूरेनियम-$235$ या प्लूटोनियम-$239$) पर कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है,जिससे वह हल्के नाभिकों में विभाजित हो जाता है। यह प्रतिक्रिया ऊष्मा के रूप में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा मुक्त करती है,जिसका उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है,जो बिजली उत्पादन के लिए टर्बाइन को घुमाती है।
21
EasyMCQ
सूर्य में बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार प्रक्रिया का नाम बताइए?
A
नाभिकीय विखंडन
B
नाभिकीय संलयन
C
रासायनिक दहन
D
रेडियोधर्मी क्षय

Solution

(B) सूर्य में विशाल ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार प्रक्रिया $Nuclear \ fusion$ (नाभिकीय संलयन) है। इस प्रक्रिया में,अत्यधिक उच्च तापमान और दबाव पर हल्के नाभिक,मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणु,आपस में जुड़कर भारी नाभिक,जैसे कि हीलियम बनाते हैं,जिससे गर्मी और प्रकाश के रूप में भारी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है।
22
Medium
उस एजेंट का नाम बताइए जो पशुओं के गोबर को बायोगैस में अपघटित करता है। इस प्रक्रिया में शामिल चरणों का वर्णन कीजिए।

Solution

(N/A) पशुओं के गोबर को बायोगैस में अपघटित करने के लिए जिम्मेदार एजेंट $Anaerobic$ (अवायवीय) सूक्ष्मजीव (मेथेनोजेन्स) होते हैं।
इस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. मिश्रण: मिश्रण टैंक में पशुओं के गोबर और पानी को $1:1$ के अनुपात में मिलाकर घोल (स्लरी) तैयार किया जाता है।
$2$. पाचन: इस घोल को डाइजेस्टर टैंक में भेजा जाता है,जो एक सीलबंद और ऑक्सीजन-मुक्त कक्ष होता है। यहाँ,$Anaerobic$ सूक्ष्मजीव गोबर में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं,जिससे बायोगैस (मुख्य रूप से मीथेन) उत्पन्न होती है।
$3$. संग्रह और उपयोग: उत्पन्न बायोगैस को गैस होल्डर में एकत्र किया जाता है और उपयोग के लिए आपूर्ति की जाती है। शेष घोल,जिसे 'स्पेंट स्लरी' कहा जाता है,को बाहर निकाल लिया जाता है और पोषक तत्वों से भरपूर खाद के रूप में उपयोग किया जाता है।
23
Easy
जलविद्युत उत्पन्न करने के लिए पानी का उपयोग करने के किन्हीं दो तरीकों का उल्लेख कीजिए।

Solution

(N/A) जलविद्युत उत्पन्न करने के लिए पानी का उपयोग करने के दो तरीके निम्नलिखित हैं:
$(i)$ बांधों में ऊंचाई पर संचित पानी की स्थितिज ऊर्जा का उपयोग करना,जिसे टर्बाइन पर गिराने के लिए छोड़ा जाता है।
$(ii)$ समुद्री ज्वार-भाटा (समुद्र के पानी का उठना और गिरना) की गतिज ऊर्जा का उपयोग करके टर्बाइन को घुमाना और बिजली उत्पन्न करना।
24
Medium
हमारे देश में प्राकृतिक गैस के क्षेत्र कहाँ पाए जाते हैं,उनके नाम बताइए। इसे स्वच्छ ईंधन क्यों कहा जाता है? दो कारण दीजिए।

Solution

(N/A) भारत में प्राकृतिक गैस जहाँ पाई जाती है,वे स्थान त्रिपुरा,जैसलमेर,बॉम्बे का अपतटीय (off-shore) क्षेत्र और कृष्णा-गोदावरी डेल्टा हैं।
प्राकृतिक गैस को स्वच्छ ईंधन कहा जाता है क्योंकि:
$(i)$ यह जलने पर हानिकारक गैसें उत्पन्न नहीं करती है।
$(ii)$ यह बिना धुएँ के जलती है और जलने के बाद कोई अवशेष नहीं छोड़ती है।
25
Medium
$(a)$ पवनचक्की की संरचना का वर्णन कीजिए।
$(b)$ यह दर्शाने के लिए एक उदाहरण दीजिए कि पवनचक्की से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग अतीत में यांत्रिक कार्य करने के लिए किया जाता था।

Solution

(N/A) पवनचक्की एक मजबूत आधार पर कुछ ऊंचाई पर खड़ी की गई एक विशाल संरचना होती है। इसके शीर्ष पर पंखे जैसी ब्लेड लगी होती हैं। विद्युत उत्पन्न करने के लिए,पवनचक्की की घूर्णी गति (rotational motion) का उपयोग विद्युत जनरेटर के टर्बाइन को घुमाने के लिए किया जाता है।
$(b)$ जल उठाने वाला पंप (water lifting pump) एक उत्कृष्ट उदाहरण है,जहाँ पवनचक्की की घूर्णी गति का उपयोग अतीत में कुओं से पानी निकालने के लिए किया जाता था।
26
Easy
जलविद्युत कैसे उत्पन्न होती है,समझाइए।

Solution

(N/A) जलविद्युत उत्पन्न करने के लिए पानी के बहाव को रोकने हेतु ऊँचे बाँध (dams) बनाए जाते हैं।
बाँध के पीछे जल स्तर बढ़ने से,बहते हुए पानी की गतिज ऊर्जा का स्थितिज ऊर्जा में रूपांतरण हो जाता है।
जब इस पानी को ऊँचाई से छोड़ा जाता है,तो इसे पाइपों के माध्यम से टर्बाइन तक ले जाया जाता है।
गिरता हुआ पानी टर्बाइन के ब्लेडों से टकराता है,जिससे वह घूमने लगता है।
घूमते हुए टर्बाइन से प्राप्त यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग जनरेटर चलाने के लिए किया जाता है,जो इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर देता है।
27
Medium
जलविद्युत शक्ति संयंत्र (Hydroelectric power station) में होने वाले ऊर्जा परिवर्तनों को सूचीबद्ध कीजिए।

Solution

(N/A) $(i)$ जलाशय में संचित जल की स्थितिज ऊर्जा $(PE)$,टनल से बहते समय गतिज ऊर्जा $(KE)$ में परिवर्तित हो जाती है।
$(ii)$ बहते हुए जल की गतिज ऊर्जा $(KE)$,टर्बाइन की घूर्णन गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
$(iii)$ टर्बाइन की घूर्णन गतिज ऊर्जा,जनरेटर के आर्मेचर को स्थानांतरित हो जाती है।
$(iv)$ जब आर्मेचर की कुंडलियाँ चुंबकीय क्षेत्र में घूमती हैं,तो विद्युतचुंबकीय प्रेरण के कारण आर्मेचर की घूर्णन गतिज ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
28
Medium
फ्लोटिंग गैस होल्डर प्रकार के बायोगैस संयंत्र का चित्र बनाइए और उस पर गैस आउटलेट को चिह्नित कीजिए।

Solution

(N/A) फ्लोटिंग गैस होल्डर प्रकार के बायोगैस संयंत्र में एक डाइजेस्टर टैंक,स्लरी (बायोमास और पानी का मिश्रण) के लिए इनलेट पाइप,एक गैस होल्डर (तैरता हुआ ड्रम) और खर्च हो चुकी स्लरी के लिए आउटलेट पाइप होता है। गैस आउटलेट तैरते हुए गैस होल्डर के शीर्ष पर स्थित होता है,जो उत्पादित बायोगैस को एकत्र करने और उपयोग के लिए आपूर्ति करने की अनुमति देता है। चित्र नीचे दिया गया है:
Solution diagram
29
Medium
पवनचक्की क्या है? आरेख की सहायता से पवनचक्की की बनावट और कार्यप्रणाली का संक्षिप्त वर्णन कीजिए। पवन ऊर्जा के उपयोग बताइए।

Solution

(N/A) पवनचक्की एक ऐसी मशीन है जो बहती हवा की ऊर्जा का उपयोग करके काम करती है। इसका उपयोग पानी के पंप चलाने (जमीन से पानी निकालने के लिए) और अनाज पीसने के लिए किया जाता है।
बनावट: इसमें एक गोलाकार पहिया होता है जिसमें हवा को पकड़ने के लिए रेडियल रूप से ब्लेड जुड़े होते हैं। इस गोलाकार पहिये का केंद्र एक क्रैंक रॉड के एक सिरे से जुड़ा होता है। क्रैंक का $U$-मोड़ पंप रॉड (पिस्टन रॉड) से जुड़ा होता है।
कार्यप्रणाली: जब बहती हवा पवनचक्की के ब्लेडों से टकराती है,तो हवा की $KE$ (गतिज ऊर्जा) ब्लेडों को लगातार घुमाती है,जिसके परिणामस्वरूप उनसे जुड़ी क्रैंक घूमती है। अब,जब क्रैंक घूमती है,तो इसका $U$-मोड़ पंप रॉड को लगातार ऊपर और नीचे उठाता है। यह पंप रॉड पंप को संचालित करती है,जो भूमिगत जल को ऊपर उठाता है।
पवन ऊर्जा के उपयोग:
$(i)$ पवन ऊर्जा का उपयोग पाल वाली नावों को आगे बढ़ाने के लिए किया जाता है ताकि लोगों और सामान को एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाया जा सके।
$(ii)$ पवन ऊर्जा का उपयोग भूमिगत जल निकालने के लिए पानी के पंप चलाने में किया जाता है।
$(iii)$ पवन ऊर्जा का उपयोग अनाज पीसने के लिए आटा मिलों को चलाने में किया जाता है।
$(iv)$ पवन ऊर्जा का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
Solution diagram
30
Medium
जलविद्युत क्या है? इस ऊर्जा के उत्पादन में शामिल मूल सिद्धांत की व्याख्या कीजिए।

Solution

(N/A) बहते हुए जल की ऊर्जा का उपयोग करके उत्पन्न की गई विद्युत को जलविद्युत कहते हैं।
जलविद्युत उत्पादन का मूल सिद्धांत निम्नलिखित है:
$1$. नदी में बहते हुए जल को एक ऊँचे बाँध $D$ (चित्र देखें) का निर्माण करके एकत्रित किया जाता है। ऊँचाई पर संग्रहित इस जल में बहुत अधिक स्थितिज ऊर्जा होती है।
$2$. ऊँचे बाँध में संग्रहित जल को बाँध के आधार के पास स्थित जल-टर्बाइन $G$ पर गिरने दिया जाता है।
$3$. जब तीव्र गति से बहता हुआ जल टर्बाइन के ब्लेडों पर गिरता है,तो जल की गतिज ऊर्जा टर्बाइन को तेजी से घुमाती है।
$4$. टर्बाइन का शाफ्ट एक विद्युत जनरेटर या डायनेमो की कुंडली से जुड़ा होता है। अतः,जब जल-टर्बाइन तेजी से घूमता है,तो उसके शाफ्ट पर लगी जनरेटर की कुंडली भी तेजी से घूमती है और विद्युत उत्पन्न करती है।
Solution diagram
31
Difficult
नामांकित चित्र की सहायता से बॉक्स प्रकार के सौर कुकर की बनावट और कार्यप्रणाली का वर्णन कीजिए। इसके लाभ और सीमाएँ बताइए।

Solution

(N/A) एक सौर कुकर एक अछूते (insulated) धातु के बॉक्स $B$ से बना होता है जिसे अंदर से काला रंगा जाता है। बाहर से काले रंग में रंगे धातु के बर्तन $C$ को सौर कुकर बॉक्स में रखा जाता है। बॉक्स और बर्तन को काला रंगा जाता है क्योंकि एक काली सतह किसी भी अन्य रंग की तुलना में अधिक ऊष्मा किरणों को अवशोषित करती है। सौर तापन उपकरण में अवशोषित ऊष्मा के नुकसान को रोकने के लिए,काले रंग के धातु के बॉक्स को एक अछूते (चालन,संवहन और विकिरण के कारण ऊष्मा के नुकसान को रोकने के लिए थर्मोकोल या ग्लास वूल के साथ) लकड़ी के बॉक्स $B$ के अंदर रखा जाता है और कुकर बॉक्स के ऊपर एक पारदर्शी मोटी कांच की शीट $G$ से ढका जाता है। बॉक्स के साथ एक समतल दर्पण परावर्तक $R$ भी जुड़ा होता है।
पकाने वाली खाद्य सामग्री को धातु के बर्तन में रखा जाता है। बर्तन को एक काले ढक्कन से ढका जाता है और इसे सौर कुकर बॉक्स में रखा जाता है। फिर कुकर बॉक्स को कांच की शीट के ढक्कन से ढका जाता है। सौर कुकर को धूप में रखा जाता है और इसके समतल दर्पण परावर्तक $R$ को इस तरह से समायोजित किया जाता है कि सूर्य के प्रकाश की एक मजबूत किरण कुकर के ऊपर पड़े। सूर्य की किरणें कांच की शीट से गुजरती हैं और कुकर बॉक्स के अंदर अवशोषित हो जाती हैं। यह कांच की शीट सौर ऊर्जा को विकिरण ऊष्मा के रूप में बाहर नहीं निकलने देती है। इस प्रकार,यह सूर्य की अधिक से अधिक ऊष्मा किरणों को फँसाती है,जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव उत्पन्न होता है। आधे घंटे या उससे अधिक समय में सौर कुकर के अंदर का तापमान लगभग $100^{\circ} C$ से $140^{\circ} C$ तक बढ़ जाता है जो कुकर के बर्तन में रखी खाद्य सामग्री (जैसे चावल या दाल) को पकाने के लिए पर्याप्त है।
बॉक्स प्रकार के सौर कुकर के लाभ:
$(i)$ भोजन पकाने की लागत शून्य है क्योंकि सौर ऊर्जा मुफ्त में मिलती है।
$(ii)$ यह अन्य महंगे ईंधन की बचत करता है और कोई पर्यावरणीय प्रदूषण नहीं फैलाता है।
$(iii)$ यह एक साथ एक से चार व्यंजन पका सकता है।
$(iv)$ यह भोजन में सभी पोषक तत्वों को संरक्षित करता है,क्योंकि इसमें भोजन अपेक्षाकृत कम तापमान पर पकाया जाता है।
$(v)$ इसकी स्थापना और रखरखाव की लागत बहुत कम है।
बॉक्स प्रकार के सौर कुकर की सीमाएँ (हानियाँ):
$(i)$ यह रात में या दिन के समय आकाश में बादल होने पर भोजन नहीं पका सकता है।
$(ii)$ भोजन पकाने में लंबा समय लगता है।
$(iii)$ परावर्तक की दिशा को बार-बार बदलना पड़ता है ताकि वह हमेशा सूर्य के सामने रहे।
$(iv)$ इसका उपयोग रोटियां बनाने,तलने या बेक करने के लिए नहीं किया जा सकता है।
$(v)$ इसकी कार्यप्रणाली सर्दियों में उतनी प्रभावी नहीं होती जितनी गर्मियों में होती है।
Solution diagram
32
Difficult
फ्लोटिंग गैस होल्डर प्रकार के बायोगैस संयंत्र का नामांकित चित्र बनाइए और इसकी कार्यप्रणाली का वर्णन कीजिए। बायोगैस बनाने के लिए पशुओं के गोबर का उपयोग करने के,इसे सूखे उपलों (गोबर के कंडे) के रूप में ईंधन के रूप में उपयोग करने की तुलना में कोई दो लाभ बताइए।

Solution

(N/A) फ्लोटिंग गैस होल्डर प्रकार का बायोगैस संयंत्र: इस प्रकार के बायोगैस संयंत्र में एक कुएं के आकार की भूमिगत टंकी होती है जिसे डाइजेस्टर टैंक कहा जाता है। डाइजेस्टर टैंक की दीवारें ईंटों से और आधार कंक्रीट से बना होता है। स्टील से बना एक ड्रम के आकार का गैस होल्डर डाइजेस्टर टैंक में गोबर की स्लरी (मिश्रण) के ऊपर उल्टी स्थिति में तैरता है।
गैस फ्लोटिंग गैस होल्डर में जमा होती है। गैस होल्डर ऊपर या नीचे जा सकता है,और इसकी गति एक गाइड पाइप द्वारा नियंत्रित होती है। बायोगैस,गैस होल्डर टैंक के शीर्ष पर स्थित आउटलेट से बाहर आती है। डाइजेस्टर टैंक में एक विभाजन दीवार होती है,जो इसे दो कक्षों में विभाजित करती है और गैस के दबाव को बढ़ाने में भी मदद करती है। डाइजेस्टर टैंक के बाईं ओर सीमेंट से बनी एक इनलेट पाइप होती है जो एक मिक्सिंग टैंक से जुड़ी होती है। यह इनलेट पाइप ताजी गोबर की स्लरी को डाइजेस्टर टैंक में लाती है। डाइजेस्टर टैंक के दाईं ओर सीमेंट से बनी एक आउटलेट पाइप होती है जो एक ओवरफ्लो टैंक से जुड़ी होती है। यह आउटलेट पाइप बायोगैस के निष्कर्षण के बाद खर्च की गई गोबर की स्लरी को हटाने के लिए होती है।
कार्यप्रणाली: गोबर और पानी को मिक्सिंग टैंक में समान अनुपात में मिलाकर स्लरी तैयार की जाती है,जिसे इनलेट पाइप के माध्यम से डाइजेस्टर टैंक में डाला जाता है। स्लरी को डाइजेस्टर टैंक में $50$ से $60$ दिनों के लिए छोड़ दिया जाता है। यह गोबर अवायवीय किण्वन (anaerobic fermentation) से गुजरता है और बायोगैस बनाता है जो गैस होल्डर में जमा हो जाती है। जैसे-जैसे गैस होल्डर में अधिक बायोगैस जमा होती है,इसमें गैस का दबाव बढ़ता है और यह गैस होल्डर को ऊपर उठाता है। चूंकि गैस होल्डर एक निश्चित बिंदु से ऊपर नहीं बढ़ सकता है,इसलिए बढ़ा हुआ गैस का दबाव खर्च की गई स्लरी को डाइजेस्टर टैंक से ओवरफ्लो टैंक में धकेलता है। इस खर्च की गई स्लरी को बाहर निकाल लिया जाता है और खाद के रूप में उपयोग किया जाता है। अधिक ताजी स्लरी डाली जाती है और इस प्रकार बायोगैस का उत्पादन निरंतर होता रहता है।
बायोगैस बनाने के लिए पशुओं के गोबर का उपयोग करने के,इसे सूखे उपलों के रूप में ईंधन के रूप में उपयोग करने की तुलना में लाभ:
$(i)$ बायोगैस संयंत्र में पशुओं के गोबर का उपयोग करने से वायु और जल दोनों प्रदूषण रुकते हैं,जबकि उपले जलाने से धुआं और हानिकारक गैसें निकलती हैं।
$(ii)$ बायोगैस संयंत्र में बचा हुआ अवशेष नाइट्रेट और फॉस्फेट से भरपूर उत्कृष्ट खाद है,जो गोबर को ईंधन के रूप में जलाने पर प्राप्त नहीं होता है।
Solution diagram
33
Medium
बायोगैस के मुख्य ईंधन घटक का नाम बताइए। इसके अन्य दहनशील घटक कौन से हैं? फिक्स्ड डोम प्रकार के बायोगैस संयंत्र का एक सरल नामांकित चित्र बनाइए। अवशिष्ट स्लरी का क्या उपयोग है और क्यों?

Solution

(N/A) बायोगैस का मुख्य ईंधन घटक मीथेन $(CH_{4})$ है।
अन्य दहनशील घटकों में हाइड्रोजन $(H_{2})$,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_{2}S)$ और कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ शामिल हैं।
चित्र: (फिक्स्ड डोम प्रकार के बायोगैस संयंत्र का दिया गया चित्र देखें)।
अवशिष्ट स्लरी (उपयोग की गई स्लरी) का उपयोग खाद के रूप में किया जाता है क्योंकि यह नाइट्रोजन और फास्फोरस से भरपूर होती है,जो पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक पोषक तत्व हैं।
Solution diagram
34
EasyMCQ
$1 \, kg$ लकड़ी के विनाशकारी आसवन (destructive distillation) से उत्पन्न चारकोल की मात्रा लगभग कितनी होती है ($, kg$ में)?
A
$0.50$
B
$0.75$
C
$0.25$
D
$1$

Solution

(C) विनाशकारी आसवन (destructive distillation) हवा की अनुपस्थिति में लकड़ी को गर्म करके चारकोल,वुड गैस और वुड टार उत्पन्न करने की प्रक्रिया है।
जब $1 \, kg$ लकड़ी का विनाशकारी आसवन किया जाता है,तो चारकोल की प्राप्ति लकड़ी के मूल द्रव्यमान का लगभग $25\%$ होती है।
इसलिए,उत्पन्न चारकोल की मात्रा $0.25 \, kg$ है।

Sources of Energy — Conventional Sources of Energy · Frequently Asked Questions

1Are these Sources of Energy questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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