डायमंड पर विशेष: प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए सामान्य विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न
परिचय: प्रिय प्रतियोगी साथियों, अपनी आगामी परीक्षाओं में सफलता सुनिश्चित करने के लिए सामान्य विज्ञान के विभिन्न विषयों पर अपनी पकड़ मजबूत करना अत्यंत आवश्यक है। इस अभ्यास सत्र में, हम भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान से संबंधित महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) प्रस्तुत कर रहे हैं, जो आपको परीक्षा के बदलते पैटर्न के अनुरूप तैयार करेंगे। आइए, “Doubling Down on Diamond” के संकेत के आधार पर इन प्रश्नों के माध्यम से अपने ज्ञान का परीक्षण करें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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हीरा (Diamond) किस प्रकार का पदार्थ है?
- (a) आयनिक यौगिक
- (b) सहसंयोजक ठोस
- (c) धात्विक ठोस
- (d) आणविक ठोस
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों को उनके बंधन (bonding) और संरचना के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जैसे आयनिक, सहसंयोजक, धात्विक और आणविक ठोस।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन परमाणुओं का एक नेटवर्क है जो मजबूत सहसंयोजक बंधों (covalent bonds) द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से चतुष्फलकीय (tetrahedral) रूप से जुड़ा होता है। यह सहसंयोजक नेटवर्क संरचना हीरे को इसकी असाधारण कठोरता प्रदान करती है। आयनिक यौगिक आयनों से बने होते हैं, धात्विक ठोस धातु के परमाणुओं से और आणविक ठोस अणुओं से बने होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का गलनांक (Melting Point) और क्वथनांक (Boiling Point) बहुत अधिक क्यों होता है?
- (a) इसमें कमजोर अंतराण्विक बल होते हैं।
- (b) इसमें मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं।
- (c) इसमें ध्रुवीय सहसंयोजक बंध होते हैं।
- (d) यह एक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ के गलनांक और क्वथनांक उसके कणों के बीच के बंधों की मजबूती पर निर्भर करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन परमाणुओं को अत्यंत मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा एक त्रि-आयामी (three-dimensional) नेटवर्क में बांधा जाता है। इन बंधों को तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप हीरे का गलनांक और क्वथनांक बहुत अधिक होता है। कमजोर अंतराण्विक बल वाले पदार्थों का गलनांक कम होता है। ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों की उपस्थिति या विद्युत इन्सुलेटर होना गलनांक को सीधे इस हद तक प्रभावित नहीं करता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे की विद्युत चालकता (Electrical Conductivity) कैसी होती है?
- (a) बहुत अच्छी
- (b) मध्यम
- (c) खराब (कुचालक)
- (d) शून्य
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की विद्युत चालकता मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन के सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन (valence electrons) सहसंयोजक बंधों में कसकर बंधे होते हैं और किसी भी मुक्त इलेक्ट्रॉन या आयन की अनुपस्थिति के कारण वे स्वतंत्र रूप से घूमने के लिए उपलब्ध नहीं होते हैं। इसलिए, हीरा एक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर (कुचालक) है। ग्रेफाइट, जो कार्बन का एक अपररूप (allotrope) है, में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसलिए यह विद्युत का सुचालक होता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे की कठोरता (Hardness) का मुख्य कारण क्या है?
- (a) कम घनत्व
- (b) आयनिक बंध
- (c) कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधों का त्रि-आयामी नेटवर्क
- (d) उच्च अपवर्तनांक (High Refractive Index)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की कठोरता उसके क्रिस्टल जालक (crystal lattice) में परमाणुओं या आयनों को एक साथ रखने वाले बंधों की शक्ति और व्यवस्था से निर्धारित होती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता उसके क्रिस्टल संरचना में कार्बन परमाणुओं के बीच मौजूद मजबूत, दिशात्मक सहसंयोजक बंधों के सघन त्रि-आयामी नेटवर्क का परिणाम है। इन बंधों को तोड़ना या विकृत करना बहुत मुश्किल होता है, जिससे हीरा सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थों में से एक बन जाता है। कम घनत्व, आयनिक बंध (हीरे में मौजूद नहीं), या उच्च अपवर्तनांक कठोरता के प्रत्यक्ष कारण नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का उच्च अपवर्तनांक (High Refractive Index) इसे किस प्रकार का गुण प्रदान करता है?
- (a) इसे विद्युत का सुचालक बनाता है।
- (b) यह प्रकाश को अधिक बिखेरता है।
- (c) यह प्रकाश को असाधारण रूप से मोड़ता है, जिससे “चमक” (brilliance) आती है।
- (d) यह पराबैंगनी (UV) प्रकाश को अवशोषित करता है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ का अपवर्तनांक (refractive index) यह मापता है कि प्रकाश उस पदार्थ से गुजरते समय कितनी तेजी से यात्रा करता है और कितना झुकता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) इसे प्रकाश को महत्वपूर्ण रूप से मोड़ने (refract) और वापस परावर्तित (reflect) करने की क्षमता देता है। इस गुण के कारण, जब प्रकाश हीरे में प्रवेश करता है, तो यह कई बार आंतरिक रूप से परावर्तित होता है और फिर बाहर निकलने से पहले झुक जाता है, जिससे हीरे को उसकी विशिष्ट चमक और “आग” (fire) मिलती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे के रंग के लिए कौन सा कारक जिम्मेदार हो सकता है?
- (a) शुद्ध कार्बन परमाणु
- (b) जालक में नाइट्रोजन या बोरॉन जैसी अशुद्धियाँ
- (c) कार्बन-कार्बन सहसंयोजक बंधों की संख्या
- (d) कार्बन की उच्च विशिष्ट ऊष्मा
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्रिस्टल संरचना में अशुद्धियाँ (impurities) या दोष (defects) पदार्थ के ऑप्टिकल गुणों को बदल सकते हैं, जिसमें रंग भी शामिल है।
व्याख्या (Explanation): शुद्ध हीरा रंगहीन होता है। हीरे का रंग आमतौर पर क्रिस्टल जालक में मौजूद विभिन्न अशुद्धियों के कारण होता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन की उपस्थिति हीरे को पीला या भूरा रंग दे सकती है, जबकि बोरॉन की उपस्थिति उसे नीला रंग दे सकती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का Mohs कठोरता पैमाना (Mohs Hardness Scale) पर मान क्या है?
- (a) 5
- (b) 7
- (c) 9
- (d) 10
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): Mohs कठोरता पैमाना खनिजों की सापेक्ष खरोंच प्रतिरोध (scratch resistance) को मापने के लिए एक गुणात्मक (qualitative) पैमाना है।
व्याख्या (Explanation): Mohs कठोरता पैमाने पर, हीरे को 10 का मान दिया गया है, जो इसे इस पैमाने पर सबसे कठोर पदार्थ बनाता है। इसका मतलब है कि हीरा Mohs पैमाने पर किसी भी अन्य खनिज को खरोंच सकता है, लेकिन कोई अन्य खनिज हीरे को खरोंच नहीं सकता।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे का प्रयोग कटिंग और ग्राइंडिंग (cutting and grinding) जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में क्यों किया जाता है?
- (a) इसके आकर्षक रंग के कारण
- (b) इसकी उत्कृष्ट विद्युत चालकता के कारण
- (c) इसकी उच्च तापीय चालकता (High Thermal Conductivity) के कारण
- (d) इसकी असाधारण कठोरता और घिसाव प्रतिरोध (Wear Resistance) के कारण
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण उनके विशिष्ट अनुप्रयोगों को निर्धारित करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता और घिसाव प्रतिरोध इसे कटाई, पीसने और पॉलिशिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श सामग्री बनाते हैं। यह अन्य सामग्रियों को आसानी से काट या खरोंच सकता है और स्वयं भी जल्दी खराब नहीं होता है, जिससे यह औद्योगिक कटिंग टूल्स, ड्रिल बिट्स और अपघर्षक (abrasives) के लिए बहुत उपयोगी होता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे के “चमक” (fire) के लिए कौन सी ऑप्टिकल घटना जिम्मेदार है?
- (a) अपवर्तन (Refraction)
- (b) परावर्तन (Reflection)
- (c) प्रकीर्णन (Scattering)
- (d) विवर्तन (Diffraction)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश के विभिन्न व्यवहारों, जैसे अपवर्तन, परावर्तन, प्रकीर्णन और विवर्तन, के कारण ऑप्टिकल प्रभाव उत्पन्न होते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की “चमक” (fire) मुख्य रूप से उसके उच्च अपवर्तनांक के कारण होती है, जो प्रकाश को कई बार आंतरिक रूप से परावर्तित (reflect) करने के बाद, बाहर निकलने से पहले महत्वपूर्ण रूप से अपवर्तित (refract) करता है। यह अपवर्तन प्रकाश को उसके घटक रंगों (स्पेक्ट्रम) में भी थोड़ा फैलाता है (फैलाव या dispersion के माध्यम से), जिससे रंगीन चमक दिखाई देती है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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कौन सा कार्बन का अपररूप (allotrope) बिजली का सबसे अच्छा संवाहक है?
- (a) हीरा
- (b) ग्रेफाइट
- (c) फुलरीन
- (d) कोयला
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न अपररूपों में तत्वों के भौतिक गुण भिन्न होते हैं, जो उनकी संरचना और बंधों में अंतर के कारण होता है।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट में, कार्बन परमाणु परतों में व्यवस्थित होते हैं, और प्रत्येक परत में, कार्बन परमाणु सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। हालांकि, प्रत्येक कार्बन परमाणु एक अतिरिक्त pi (π) इलेक्ट्रॉन को छोड़ देता है जो पूरी परत में delocalized होता है। ये delocalized इलेक्ट्रॉन ग्रेफाइट को बिजली का एक अच्छा संवाहक बनाते हैं। हीरे में, सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन बंधों में बंधे होते हैं, इसलिए यह एक कुचालक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का उच्च तापीय चालकता (high thermal conductivity) का क्या महत्व है?
- (a) यह इसे ठंडा रखता है।
- (b) यह इसे बहुत गर्म होने से रोकता है, जिससे यह कुछ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक संभावित घटक बन जाता है।
- (c) यह इसे प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है।
- (d) यह इसे चुंबकीय बनाता है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तापीय चालकता (thermal conductivity) किसी पदार्थ की ऊष्मा को संचालित करने की क्षमता को मापती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधों के कारण असाधारण रूप से उच्च तापीय चालकता होती है, जो तापीय ऊर्जा को कंपन (vibrations) के रूप में बहुत कुशलता से स्थानांतरित करने की अनुमति देती है। यह गुण हीरे को उच्च-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हीट सिंक (heat sinks) के रूप में उपयोग के लिए आकर्षक बनाता है, जहां उत्पन्न गर्मी को कुशलतापूर्वक दूर करने की आवश्यकता होती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का रासायनिक सूत्र (Chemical Formula) क्या है?
- (a) CO
- (b) CO2
- (c) C
- (d) CH4
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक सूत्र किसी यौगिक में परमाणुओं के प्रकार और अनुपात को दर्शाते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक शुद्ध तत्व है। इसलिए, इसका रासायनिक सूत्र केवल ‘C’ है, जो एक कार्बन परमाणु का प्रतिनिधित्व करता है। CO कार्बन मोनोऑक्साइड है, CO2 कार्बन डाइऑक्साइड है, और CH4 मीथेन है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे के संदर्भ में “कट” (cut) का क्या अर्थ है?
- (a) हीरे के रंग को प्रभावित करने वाला क्रिस्टल दोष।
- (b) हीरे का प्राकृतिक आकार।
- (c) हीरे को तराशने का तरीका, जो उसकी चमक और अग्नि (fire) को बढ़ाता है।
- (d) हीरे की शुद्धता का स्तर।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रत्नों (gemstones) के सौंदर्यशास्त्र (aesthetics) को उनके आकार, रंग, स्पष्टता और कट जैसे गुणों से निर्धारित किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): आभूषणों में, “कट” (cut) हीरे को तराशने और पॉलिश करने के तरीके को संदर्भित करता है। एक अच्छी तरह से काटा गया हीरा (जैसे कि गोल, शानदार कट) प्रकाश को इस तरह से निर्देशित करता है कि वह हीरे के अंदर अधिकतम परावर्तन और अपवर्तन करे, जिससे उसकी चमक (brilliance) और अग्नि (fire) बढ़ जाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे के संश्लेषण (synthesis) के लिए आवश्यक प्रमुख परिस्थितियाँ क्या हैं?
- (a) कम दबाव और कम तापमान
- (b) उच्च दबाव और उच्च तापमान
- (c) कम दबाव और उच्च तापमान
- (d) उच्च दबाव और कम तापमान
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कुछ पदार्थ उच्च दबाव और तापमान पर ही स्थिर या संश्लेषित हो सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): कृत्रिम (synthetic) हीरे आमतौर पर उच्च दबाव वाली उच्च तापमान (HPHT) प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो पृथ्वी के गर्भ में हीरे के निर्माण के लिए आवश्यक प्राकृतिक परिस्थितियों की नकल करते हैं। इन प्रक्रियाओं में, कार्बन स्रोत को अत्यधिक दबाव (जैसे 5-6 GPa) और तापमान (जैसे 1300-1600 °C) के अधीन किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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वनस्पति विज्ञान (Botany) में, “डायमंड” (Diamond) शब्द का उपयोग किस विशेष संरचना को इंगित करने के लिए किया जा सकता है?
- (a) कोशिका भित्ति (cell wall) की बनावट
- (b) परागकण (pollen grain) का आकार
- (c) पत्ती शिराविन्यास (leaf venation) का पैटर्न
- (d) बीजाणु (spore) की सतह की बनावट
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सूक्ष्म जीव विज्ञान (microbiology) और वनस्पति विज्ञान में, विभिन्न संरचनाओं का वर्णन करने के लिए अक्सर ज्यामितीय आकृतियों का उपयोग किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): वनस्पति विज्ञान में, विशेष रूप से परागकणों के अध्ययन में, परागकणों की सतह या समग्र आकृति को वर्णित करने के लिए “डायमंड-आकार” (diamond-shaped) जैसे शब्दों का उपयोग किया जा सकता है। यह अक्सर परीक्षा-उन्मुख सामान्य ज्ञान के रूप में पूछा जाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का घनत्व (Density) लगभग कितना होता है?
- (a) 1.5 g/cm³
- (b) 2.2 g/cm³
- (c) 3.5 g/cm³
- (d) 5.0 g/cm³
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): घनत्व किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन में द्रव्यमान को मापता है, जो उसकी पैकिंग दक्षता (packing efficiency) पर निर्भर करता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का घनत्व लगभग 3.51 g/cm³ होता है। यह मान इसके क्रिस्टल जालक में कार्बन परमाणुओं की घनी पैकिंग (dense packing) को दर्शाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे के Mohs कठोरता पैमाने पर 10 का मान इंगित करता है कि:
- (a) यह आसानी से खरोंच जाता है।
- (b) यह Mohs पैमाने पर सबसे कठोर पदार्थ है।
- (c) यह Mohs पैमाने पर सबसे नरम पदार्थ है।
- (d) यह केवलMohs स्केल पर 10 से कठोर पदार्थों द्वारा खरोंचा जा सकता है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): Mohs कठोरता पैमाना खनिजों की सापेक्ष कठोरता को क्रमबद्ध करता है, जहाँ उच्च मान अधिक कठोरता दर्शाता है।
व्याख्या (Explanation): Mohs कठोरता पैमाने पर 10 का मान इंगित करता है कि हीरा इस पैमाने पर सबसे कठोर पदार्थ है। इसका मतलब है कि हीरा Mohs पैमाने पर किसी भी अन्य खनिज को खरोंच सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जैविक रूप से, “डायमंड” (Diamond) शब्द का प्रयोग किस संदर्भ में किया जा सकता है?
- (a) एक प्रकार का विटामिन
- (b) एक विशेष प्रकार का प्रोटीन
- (c) रक्त में एक प्रकार की कोशिका
- (d) तंत्रिका तंत्र का एक हिस्सा
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न प्रकार के जैविक अणुओं और संरचनाओं को उनके गुणों या खोज के आधार पर विशिष्ट नाम दिए जाते हैं।
व्याख्या (Explanation): जीव विज्ञान और जैव रसायन (biochemistry) में, “डायमंड” (Diamond) या “हीरा” शब्द का उपयोग कभी-कभी संरचनात्मक रूप से विशेष प्रोटीनों या प्रोटीन डोमेन (protein domains) को संदर्भित करने के लिए एक छद्म नाम (code name) के रूप में किया जाता है, खासकर जब उनकी कठोर, स्थिर या जटिल संरचना का वर्णन किया जाता है। हालांकि यह बहुत आम नहीं है, यह प्रतियोगी परीक्षाओं में अप्रत्याशित प्रश्न के रूप में आ सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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यदि एक कृत्रिम हीरे को अत्यंत कम दबाव (जैसे वायुमंडलीय दबाव) और कम तापमान पर बनाया जाए, तो क्या होगा?
- (a) यह आसानी से बन जाएगा।
- (b) यह ग्रेफाइट के रूप में बनेगा।
- (c) यह अभिक्रिया नहीं करेगा।
- (d) यह वाष्पीकृत हो जाएगा।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन के विभिन्न अपररूपों के निर्माण के लिए विशिष्ट तापमान और दबाव की स्थितियाँ आवश्यक होती हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे को उच्च दबाव और उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। कम दबाव और कम तापमान जैसी प्रतिकूल परिस्थितियों में, कार्बन ग्राफिटाइजेशन (graphitization) की ओर अग्रसर होगा, जिससे ग्रेफाइट का निर्माण होगा, जो इन परिस्थितियों में अधिक स्थिर अपररूप है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का उपयोग किन क्षेत्रों में एक दुर्लभ अर्धचालक (semiconductor) के रूप में किया जा रहा है?
- (a) ऑडियो उपकरण
- (b) उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण
- (c) कपड़ा उद्योग
- (d) खाद्य प्रसंस्करण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अर्धचालक (semiconductors) ऐसे पदार्थ होते हैं जिनकी विद्युत चालकता चालकों और कुचालकों के बीच होती है, और उनके अद्वितीय गुण उन्हें इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
व्याख्या (Explanation): अपने उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज, उच्च तापीय चालकता और उत्कृष्ट चार्ज वाहक गतिशीलता (charge carrier mobility) के कारण, हीरे को उच्च-शक्ति, उच्च-आवृत्ति और उच्च-तापमान वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जैसे ट्रांजिस्टर और पावर कन्वर्टर्स के लिए एक उन्नत अर्धचालक सामग्री के रूप में विकसित किया जा रहा है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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किस प्रक्रिया द्वारा हीरे को प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जा सकता है?
- (a) रासायनिक वाष्प जमाव (Chemical Vapor Deposition – CVD)
- (b) संघनन (Condensation)
- (c) आसवन (Distillation)
- (d) क्रिस्टलीकरण (Crystallization)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएँ पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए उपयोग की जाती हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे को प्रयोगशाला में संश्लेषित करने की एक प्रमुख विधि रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) है। इस प्रक्रिया में, एक सब्सट्रेट (substrate) पर कार्बन युक्त गैसों (जैसे मीथेन) के मिश्रण को उच्च तापमान पर विघटित किया जाता है, जिससे कार्बन परमाणु सब्सट्रेट पर जमा होकर हीरे की परतें बनाते हैं। HPHT (High Pressure High Temperature) भी एक विधि है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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जीव विज्ञान में, “डायमंड बैक मोथ” (Diamondback Moth) का महत्व क्या है?
- (a) यह एक महत्वपूर्ण प्रकाश संश्लेषण करने वाला जीव है।
- (b) यह फसलों को नुकसान पहुँचाने वाला एक प्रमुख कीट है।
- (c) यह औषधीय गुणों वाला एक पौधा है।
- (d) यह पर्यावरण प्रदूषण का सूचक है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कृषि और कीट विज्ञान (entomology) में, कुछ कीड़े आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण हो सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): प्लूटेला ज़ाइलोस्टेला (Plutella xylostella), जिसे आमतौर पर डायमंड बैक मोथ के नाम से जाना जाता है, क्रूसिफेरस (cruciferous) फसलों (जैसे गोभी, ब्रोकोली, फूलगोभी) के लिए एक विनाशकारी कीट है। इसलिए, इसका कृषि में काफी महत्व है, हालांकि नकारात्मक संदर्भ में।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में क्या है?
- (a) कैंसर का इलाज
- (b) एक्स-रे इमेजिंग
- (c) उच्च-परिशुद्धता वाले सर्जिकल उपकरण
- (d) नई दवाओं का संश्लेषण
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं, यहाँ तक कि चिकित्सा जैसे संवेदनशील क्षेत्रों में भी।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और महीन धार बनाने की क्षमता इसे अत्यंत सटीक सर्जिकल उपकरणों, जैसे कि कैंची, ब्लेड और स्कैल्पल के निर्माण के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री बनाती है। ये उपकरण बहुत तेज होते हैं और ऊतकों को न्यूनतम नुकसान पहुंचाते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन परमाणु की चतुष्फलकीय (tetrahedral) व्यवस्था हीरे के किस गुण से सीधे संबंधित है?
- (a) विद्युत चालकता
- (b) रंग
- (c) कठोरता और स्थिरता
- (d) तापीय चालकता
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी क्रिस्टल की त्रिविमीय (3D) संरचना उसके भौतिक गुणों को बहुत प्रभावित करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से एक टेट्राहेड्रल ज्यामिति में मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़ा होता है। यह सघन, सममित (symmetrical) और त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना हीरे को उसकी असाधारण कठोरता, स्थिरता और उच्च गलनांक प्रदान करती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे को “कार्बन का शुद्धतम रूप” क्यों कहा जाता है?
- (a) क्योंकि इसमें अन्य सभी तत्वों की मिलावट होती है।
- (b) क्योंकि यह सबसे सस्ता कार्बन यौगिक है।
- (c) क्योंकि यह मुख्य रूप से केवल कार्बन परमाणुओं से बना है और बहुत कम अन्य अशुद्धियाँ होती हैं (यदि कोई हो)।
- (d) क्योंकि यह आसानी से जल जाता है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी तत्व के शुद्ध रूप में उसके परमाणु ही होते हैं, अन्य तत्वों के परमाणु नहीं।
व्याख्या (Explanation): हीरे को कार्बन का शुद्धतम रूप माना जाता है क्योंकि इसकी संरचना केवल कार्बन परमाणुओं से बनी होती है जो सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। यद्यपि कुछ प्राकृतिक हीरों में ट्रेस मात्रा में नाइट्रोजन या बोरॉन जैसी अशुद्धियाँ हो सकती हैं, वे इसके मूलभूत कार्बनिक प्रकृति को नहीं बदलते हैं, और जब तुलनात्मक रूप से अन्य कार्बन यौगिकों को देखा जाता है, तो यह शुद्धतम होता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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यदि एक हीरे के कट को ठीक से नहीं किया गया है, तो इसके किस गुण पर सबसे अधिक नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा?
- (a) कठोरता
- (b) तापीय चालकता
- (c) चमक (Brilliance) और अग्नि (Fire)
- (d) रासायनिक स्थिरता
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रत्नों का मूल्य और सौंदर्यशास्त्र अक्सर उनके कट की गुणवत्ता से प्रभावित होता है।
व्याख्या (Explanation): एक खराब कट (जैसे बहुत गहरा या बहुत सपाट) प्रकाश को हीरे के माध्यम से कुशलता से अपवर्तित और परावर्तित नहीं होने देगा। इससे हीरे की चमक (brilliance) कम हो जाएगी और अग्नि (fire) या रंगीन चमक भी कम दिखाई देगी, जो हीरे के सौंदर्य मूल्य के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं। कठोरता, तापीय चालकता या रासायनिक स्थिरता जैसे गुण कट की गुणवत्ता से सीधे प्रभावित नहीं होते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।