सामान्य विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न: अपनी तैयारी को परखें
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं में सफलता के लिए सामान्य विज्ञान एक आधार स्तंभ है। भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों की गहरी समझ आपको जटिल प्रश्नों को हल करने और अपने ज्ञान को मजबूत करने में मदद करती है। यहाँ हम इन महत्वपूर्ण विषयों पर आधारित 25 बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) प्रस्तुत कर रहे हैं, जिनके विस्तृत हल आपको अवधारणाओं को स्पष्ट करने में सहायता करेंगे।
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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सौर ऊर्जा से अमोनिया निष्कर्षण की प्रक्रिया में, निम्नलिखित में से किस भौतिक घटना का प्रमुखता से उपयोग किया जाता है?
- (a) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
- (b) प्रकाश-विद्युत प्रभाव (Photoelectric Effect)
- (c) प्रकाश-उत्सर्जन (Photoluminescence)
- (d) ऊष्मीय फैलाव (Thermal Expansion)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश-विद्युत प्रभाव वह घटना है जिसमें जब प्रकाश (फोटॉन) किसी पदार्थ पर पड़ता है, तो उससे इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं। सौर ऊर्जा उपकरणों में, प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए इस प्रभाव का उपयोग किया जाता है, जो फिर अमोनिया निष्कर्षण के लिए आवश्यक रासायनिक अभिक्रियाओं को चलाने में मदद करता है।
व्याख्या (Explanation): सौर उपकरण सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं। प्रकाश-विद्युत प्रभाव सौर ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने का एक कुशल तरीका है। अमोनिया निष्कर्षण के लिए आवश्यक ऊर्जा इसी विद्युत ऊर्जा से प्राप्त होती है। प्रकाश संश्लेषण पौधों में होता है, प्रकाश-उत्सर्जन तब होता है जब कोई पदार्थ प्रकाश उत्सर्जित करता है, और ऊष्मीय फैलाव तापमान में परिवर्तन के कारण होने वाला विस्तार है। ये इस विशिष्ट प्रक्रिया के लिए प्राथमिक भौतिक सिद्धांत नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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wastewater से अमोनिया (NH₃) को निकालने के लिए किस प्रकार की रासायनिक अभिक्रिया की संभावना है, विशेषकर जब सौर ऊर्जा का उपयोग किया जा रहा हो?
- (a) आयन विनिमय (Ion Exchange)
- (b) ऑक्सीकरण (Oxidation)
- (c) अपचयन (Reduction)
- (d) उदासीनीकरण (Neutralization)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अमोनिया, विशेष रूप से जलीय घोल में, अमोनियम आयनों (NH₄⁺) के रूप में मौजूद हो सकता है। आयन विनिमय एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक तरल माध्यम से आयनों को एक ठोस चरण (जैसे रेजिन) में स्थानांतरित किया जाता है, और इसके बदले में अन्य आयन तरल माध्यम में छोड़े जाते हैं। अमोनिया या अमोनियम आयनों को पानी से अलग करने के लिए आयन-विनिमय रेजिन का उपयोग एक सामान्य विधि है।
व्याख्या (Explanation): सौर ऊर्जा का उपयोग अक्सर आयन-विनिमय झिल्लियों (membranes) को चलाने या आयन-विनिमय रेजिन को सक्रिय करने के लिए किया जाता है, जिससे अमोनिया को कुशलतापूर्वक निकाला जा सके। ऑक्सीकरण और अपचयन redox अभिक्रियाएं हैं, जबकि उदासीनीकरण अम्ल और क्षार के बीच की अभिक्रिया है। यद्यपि इन प्रक्रियाओं में अमोनिया शामिल हो सकता है, आयन विनिमय अमोनिया को सीधे पानी से अलग करने के लिए सबसे प्रत्यक्ष और प्रासंगिक विधि है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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इस प्रक्रिया में ‘अमोनिया’ (NH₃) किस प्रकार का यौगिक है?
- (a) एक अम्ल (An Acid)
- (b) एक क्षार (A Base)
- (c) एक लवण (A Salt)
- (d) एक ऑक्साइड (An Oxide)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अमोनिया (NH₃) एक क्षारीय यौगिक है। जब यह पानी में घुलता है, तो यह अमोनियम आयन (NH₄⁺) और हाइड्रॉक्साइड आयन (OH⁻) बनाता है, जिससे घोल क्षारीय हो जाता है।
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
व्याख्या (Explanation): अम्ल वे पदार्थ होते हैं जो प्रोटॉन (H⁺) दान करते हैं, जबकि क्षार वे पदार्थ होते हैं जो प्रोटॉन स्वीकार करते हैं या हाइड्रॉक्साइड आयन (OH⁻) प्रदान करते हैं। अमोनिया प्रोटॉन (H⁺) स्वीकार करके अमोनियम आयन (NH₄⁺) बनाता है, इसलिए यह एक क्षार है। लवण आयनिक यौगिक होते हैं, और ऑक्साइड ऑक्सीजन युक्त यौगिक होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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सौर ऊर्जा उपकरण का मुख्य कार्य सौर ऊर्जा को किस रूप में परिवर्तित करना है?
- (a) यांत्रिक ऊर्जा (Mechanical Energy)
- (b) रासायनिक ऊर्जा (Chemical Energy)
- (c) विद्युत ऊर्जा (Electrical Energy)
- (d) ऊष्मीय ऊर्जा (Thermal Energy)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सौर ऊर्जा उपकरण, विशेष रूप से जो प्रकाश-विद्युत प्रभाव पर आधारित होते हैं (जैसे सौर पैनल), सूर्य के प्रकाश (फोटॉन) की ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा (इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह) में परिवर्तित करते हैं।
व्याख्या (Explanation): अमोनिया निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाओं में, विद्युत ऊर्जा का उपयोग विभिन्न रासायनिक या भौतिक चरणों को चलाने के लिए किया जाता है। यांत्रिक ऊर्जा गति से संबंधित है, रासायनिक ऊर्जा रासायनिक बंधों में संग्रहीत होती है, और ऊष्मीय ऊर्जा पदार्थ के कणों की गतिज ऊर्जा है। जबकि सौर ऊर्जा को ऊष्मा में भी बदला जा सकता है (सौर तापीय प्रणाली), अमोनिया निष्कर्षण के लिए अक्सर विद्युत ऊर्जा अधिक उपयोगी होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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wastewater में अमोनिया मुख्य रूप से किस रूप में मौजूद होता है?
- (a) गैसीय अमोनिया (Gaseous Ammonia – NH₃)
- (b) अमोनियम आयन (Ammonium Ion – NH₄⁺)
- (c) नाइट्रेट (Nitrate – NO₃⁻)
- (d) नाइट्राइट (Nitrite – NO₂⁻)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अम्लीय और तटस्थ pH वाले पानी में, अमोनिया मुख्य रूप से अमोनियम आयन (NH₄⁺) के रूप में मौजूद होता है। क्षारीय pH पर, गैसीय अमोनिया (NH₃) का अनुपात बढ़ जाता है।
व्याख्या (Explanation): Wastewater का pH आमतौर पर तटस्थ या थोड़ा क्षारीय होता है, लेकिन व्यापक pH सीमा में, अमोनियम आयन (NH₄⁺) प्रमुख रूप होता है क्योंकि यह पानी में अमोनिया के घुलने पर बनता है। नाइट्रेट और नाइट्राइट नाइट्रोजन के ऑक्सीकृत रूप हैं और अमोनिया से भिन्न होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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भौतिकी के किस सिद्धांत के अनुसार, पदार्थ ऊष्मा के कारण फैलता है?
- (a) ऊष्मीय फैलाव (Thermal Expansion)
- (b) संवहन (Convection)
- (c) विकिरण (Radiation)
- (d) ऊष्मा चालन (Heat Conduction)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्मीय फैलाव वह घटना है जिसमें तापमान में वृद्धि के कारण किसी पदार्थ का आयतन (या लंबाई/क्षेत्रफल) बढ़ता है। यह पदार्थ के कणों की गतिज ऊर्जा में वृद्धि के कारण होता है, जिससे उनके बीच की औसत दूरी बढ़ जाती है।
व्याख्या (Explanation): सौर ऊर्जा उपकरण का उपयोग करते समय, तापमान में परिवर्तन हो सकता है। ऊष्मीय फैलाव को समझना महत्वपूर्ण है, खासकर यदि उपकरण के निर्माण में धातु या प्लास्टिक जैसे पदार्थ शामिल हैं। संवहन ऊष्मा का द्रव या गैसों में स्थानांतरण है, विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण है, और चालन संपर्क द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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रासायनिक रूप से, अमोनिया (NH₃) में नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के बीच किस प्रकार का बंधन होता है?
- (a) आयनिक बंधन (Ionic Bond)
- (b) सहसंयोजक बंधन (Covalent Bond)
- (c) धात्विक बंधन (Metallic Bond)
- (d) हाइड्रोजन बंधन (Hydrogen Bond)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सहसंयोजक बंधन वह बंधन है जो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों को साझा करके बनता है। नाइट्रोजन (N) और हाइड्रोजन (H) अधातु हैं, और वे इलेक्ट्रॉनों को साझा करके एक स्थिर अणु बनाने के लिए सहसंयोजक बंधन बनाते हैं।
व्याख्या (Explanation): अमोनिया अणु में, नाइट्रोजन तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एकल सहसंयोजक बंधन बनाता है, और नाइट्रोजन पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair of electrons) भी होता है। आयनिक बंधन तब बनते हैं जब एक धातु और एक अधातु के बीच इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण होता है। धात्विक बंधन धातुओं में पाए जाते हैं, और हाइड्रोजन बंधन अणुओं के बीच एक विशेष प्रकार का आकर्षण है, न कि अणुओं के भीतर प्राथमिक बंधन।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, अमोनिया किस महत्वपूर्ण जैव-रासायनिक चक्र का एक प्रमुख घटक है?
- (a) कार्बन चक्र (Carbon Cycle)
- (b) जल चक्र (Water Cycle)
- (c) नाइट्रोजन चक्र (Nitrogen Cycle)
- (d) ऑक्सीजन चक्र (Oxygen Cycle)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): नाइट्रोजन चक्र एक महत्वपूर्ण जैव-भू-रासायनिक चक्र है जिसमें नाइट्रोजन विभिन्न रासायनिक रूपों में पर्यावरण से जीवों तक और वापस पर्यावरण में स्थानांतरित होता है। अमोनिया (NH₃) और अमोनियम आयन (NH₄⁺) इस चक्र के महत्वपूर्ण मध्यवर्ती उत्पाद हैं, जो जीवाणु क्रिया द्वारा प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से उत्पन्न होते हैं और पौधों द्वारा अवशोषित किए जा सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): wastewater से अमोनिया को हटाना जल की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन यह सीधे तौर पर जीवित जीवों और उनके पोषक तत्वों की उपलब्धता से जुड़ा है। नाइट्रोजन चक्र इस बात की व्याख्या करता है कि वायुमंडलीय नाइट्रोजन और जैविक रूप से उपलब्ध नाइट्रोजन यौगिक (जैसे अमोनिया) कैसे काम करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने वाले उपकरण को क्या कहते हैं?
- (a) डायनेमो (Dynamo)
- (b) जेनरेटर (Generator)
- (c) फोटोवोल्टिक सेल (Photovoltaic Cell)
- (d) ट्रांसफार्मर (Transformer)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): फोटोवोल्टिक सेल, जिन्हें सौर सेल भी कहा जाता है, अर्धचालक सामग्री (जैसे सिलिकॉन) से बने होते हैं जो प्रकाश-विद्युत प्रभाव का उपयोग करके सीधे सूर्य के प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करते हैं।
व्याख्या (Explanation): डायनेमो और जेनरेटर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। ट्रांसफार्मर विद्युत ऊर्जा के वोल्टेज स्तर को बदलते हैं। इस संदर्भ में, सौर ऊर्जा को विद्युत में बदलने के लिए फोटोवोल्टिक सेल सबसे सटीक शब्द है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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रसायन विज्ञान में, pH मान 7 से कम क्या दर्शाता है?
- (a) क्षारीय (Alkaline)
- (b) अम्लीय (Acidic)
- (c) तटस्थ (Neutral)
- (d) क्षारीय और अम्लीय दोनों (Both alkaline and acidic)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): pH पैमाने पर, 0 से 14 तक की सीमा होती है। 7 pH तटस्थ होता है। 7 से कम pH अम्लीय घोल को दर्शाता है, और 7 से अधिक pH क्षारीय (या मूल) घोल को दर्शाता है।
व्याख्या (Explanation): wastewater की अम्लता या क्षारीयता (pH) अमोनिया की घुलनशीलता और आयनीकरण को प्रभावित करती है, और इसलिए निष्कर्षण प्रक्रिया को प्रभावित करती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, ‘नाइट्रीकरण’ (Nitrification) प्रक्रिया में अमोनिया को किसमें परिवर्तित किया जाता है?
- (a) नाइट्रोजन गैस (Nitrogen gas – N₂)
- (b) नाइट्राइट (Nitrite – NO₂⁻) और नाइट्रेट (Nitrate – NO₃⁻)
- (c) अमोनियम आयन (Ammonium ion – NH₄⁺)
- (d) नाइट्रिक ऑक्साइड (Nitric oxide – NO)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): नाइट्रीकरण एक जैव-रासायनिक प्रक्रिया है जो कुछ जीवाणुओं द्वारा की जाती है, जिसमें अमोनिया (NH₃) या अमोनियम आयन (NH₄⁺) को पहले नाइट्राइट (NO₂⁻) में और फिर नाइट्रेट (NO₃⁻) में ऑक्सीकृत किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): यह नाइट्रोजन चक्र का एक महत्वपूर्ण कदम है। जबकि अमोनिया स्वयं नाइट्रोजन चक्र का हिस्सा है, नाइट्रीकरण उसे आगे परिवर्तित करता है। नाइट्रोजन गैस (N₂) विनाइट्रीकरण (denitrification) द्वारा बनती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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भौतिकी में, यदि किसी चालक (conductor) में विद्युत प्रवाह (electric current) प्रवाहित होता है, तो उसमें निम्नलिखित में से कौन सी ऊर्जा रूपांतरित होती है?
- (a) प्रकाश ऊर्जा (Light Energy)
- (b) ऊष्मीय ऊर्जा (Thermal Energy)
- (c) यांत्रिक ऊर्जा (Mechanical Energy)
- (d) ध्वनि ऊर्जा (Sound Energy)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जूल के तापन (Joule Heating) के नियम के अनुसार, जब किसी चालक में विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है, तो चालक के प्रतिरोध के कारण विद्युत ऊर्जा का कुछ हिस्सा ऊष्मीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। यह ऊर्जा चालक को गर्म करती है।
व्याख्या (Explanation): सौर ऊर्जा उपकरणों में, फोटोवोल्टिक सेल द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा का उपयोग करते समय, कुछ ऊर्जा संचरण के दौरान ऊष्मा के रूप में भी नष्ट हो सकती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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रसायन विज्ञान में, ‘अमोनिया का संश्लेषण’ (Synthesis of Ammonia) के लिए कौन सी औद्योगिक प्रक्रिया सबसे प्रसिद्ध है?
- (a) संपर्क प्रक्रिया (Contact Process)
- (b) हेबर-बॉश प्रक्रिया (Haber-Bosch Process)
- (c) हैलोजेनेशन (Halogenation)
- (d) फ्रीडेल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया (Friedel-Crafts Reaction)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हेबर-बॉश प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग नाइट्रोजन (N₂) और हाइड्रोजन (H₂) से अमोनिया (NH₃) का संश्लेषण करने के लिए किया जाता है। यह एक ऊष्माक्षेपी (exothermic) और प्रतिवर्ती (reversible) अभिक्रिया है।
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
व्याख्या (Explanation): यह प्रक्रिया अमोनिया के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, जिसका उपयोग उर्वरकों में किया जाता है। अन्य प्रक्रियाएं अलग-अलग रासायनिक संश्लेषणों से संबंधित हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, पौधों द्वारा नाइट्रोजन ग्रहण करने के लिए सबसे पसंदीदा रूप कौन सा है?
- (a) गैसीय नाइट्रोजन (Gaseous Nitrogen – N₂)
- (b) अमोनिया (Ammonia – NH₃)
- (c) नाइट्रेट (Nitrate – NO₃⁻)
- (d) नाइट्राइट (Nitrite – NO₂⁻)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अधिकांश पौधे मिट्टी से नाइट्रोजन को नाइट्रेट (NO₃⁻) और अमोनियम आयन (NH₄⁺) के रूप में अवशोषित करते हैं। हालांकि, कुछ पौधे सीधे अमोनिया को भी अवशोषित कर सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): wastewater से अमोनिया निष्कर्षण का एक मुख्य उद्देश्य अंततः पौधों के लिए उपयोगी नाइट्रोजन रूप में परिवर्तित करना या इसे पर्यावरण में जाने से रोकना है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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जब प्रकाश किसी सतह पर पड़ता है और ऊर्जा को अवशोषित करता है, तो उसे क्या कहते हैं?
- (a) परावर्तन (Reflection)
- (b) अपवर्तन (Refraction)
- (c) अवशोषण (Absorption)
- (d) विवर्तन (Diffraction)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अवशोषण वह प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ विद्युत चुम्बकीय विकिरण (जैसे प्रकाश) से ऊर्जा प्राप्त करता है। यह ऊर्जा तब पदार्थ में गर्मी के रूप में या इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के रूप में मौजूद हो सकती है।
व्याख्या (Explanation): सौर ऊर्जा उपकरण प्रकाश को अवशोषित करके ही काम करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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रसायन विज्ञान में, ‘लवण’ (Salt) सामान्यतः कैसे बनता है?
- (a) दो गैसों के मिश्रण से (By mixing two gases)
- (b) अम्ल और क्षार की अभिक्रिया से (By the reaction of an acid and a base)
- (c) एक धातु के ऑक्सीकरण से (By oxidation of a metal)
- (d) पानी के वाष्पीकरण से (By evaporation of water)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उदासीनीकरण अभिक्रिया (neutralization reaction) में, एक अम्ल और एक क्षार अभिक्रिया करके एक लवण और पानी बनाते हैं।
Acid + Base → Salt + Water
व्याख्या (Explanation): हालांकि अमोनिया स्वयं एक क्षार है, लवण बनने की सामान्य रासायनिक अभिक्रिया अम्ल-क्षार उदासीनीकरण है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, ‘विनाइट्रीकरण’ (Denitrification) प्रक्रिया में नाइट्रेट को किसमें परिवर्तित किया जाता है?
- (a) अमोनिया (Ammonia – NH₃)
- (b) नाइट्रस ऑक्साइड (Nitrous oxide – N₂O)
- (c) गैसीय नाइट्रोजन (Gaseous Nitrogen – N₂)
- (d) दोनों (b) और (c)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विनाइट्रीकरण कुछ जीवाणुओं द्वारा की जाने वाली एक प्रक्रिया है, जिसमें नाइट्रेट (NO₃⁻) को विभिन्न नाइट्रोजन गैसों, मुख्य रूप से गैसीय नाइट्रोजन (N₂) और नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) में अपचयित (reduced) किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): यह नाइट्रोजन चक्र का अंतिम चरण है, जो नाइट्रोजन को वायुमंडल में लौटाता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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भौतिकी में, प्रकाश की गति निर्वात (vacuum) में कितनी होती है?
- (a) 3 x 10⁸ मीटर/सेकंड
- (b) 3 x 10⁶ मीटर/सेकंड
- (c) 3 x 10⁸ किलोमीटर/सेकंड
- (d) 3 x 10⁶ किलोमीटर/सेकंड
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश की गति निर्वात में एक सार्वभौमिक स्थिरांक (universal constant) है, जिसे ‘c’ से दर्शाया जाता है, और इसका मान लगभग 299,792,458 मीटर प्रति सेकंड होता है, जिसे आमतौर पर 3 x 10⁸ मीटर/सेकंड के रूप में अनुमानित किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): सौर ऊर्जा और प्रकाश से संबंधित सभी प्रक्रियाओं के लिए प्रकाश की गति का ज्ञान मौलिक है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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रसायन विज्ञान में, ‘हाइड्रोजन बंधन’ (Hydrogen Bond) किन तत्वों के परमाणुओं के बीच बनता है?
- (a) ऑक्सीजन और कार्बन (Oxygen and Carbon)
- (b) नाइट्रोजन और हाइड्रोजन (Nitrogen and Hydrogen)
- (c) क्लोरीन और हाइड्रोजन (Chlorine and Hydrogen)
- (d) सल्फर और हाइड्रोजन (Sulfur and Hydrogen)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हाइड्रोजन बंधन एक विशेष प्रकार का द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय आकर्षण (dipole-dipole attraction) है जो तब बनता है जब एक विद्युतऋणात्मक परमाणु (जैसे फ्लोरीन, ऑक्सीजन या नाइट्रोजन) से बंधा हाइड्रोजन परमाणु किसी अन्य विद्युतऋणात्मक परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair of electrons) के पास आता है। अमोनिया (NH₃) में, N-H बंधों के कारण हाइड्रोजन बंधन संभव है।
व्याख्या (Explanation): पानी (H₂O) में भी ऑक्सीजन-हाइड्रोजन बंधों के कारण हाइड्रोजन बंधन होता है, जो अमोनिया के भौतिक गुणों को समझने के लिए प्रासंगिक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, ‘एमीनो एसिड’ (Amino Acid) में कौन से मुख्य कार्यात्मक समूह (functional groups) होते हैं?
- (a) कार्बोक्सिल समूह और एल्डीहाइड समूह (Carboxyl group and Aldehyde group)
- (b) एमिनो समूह और कीटोन समूह (Amino group and Ketone group)
- (c) कार्बोक्सिल समूह और एमिनो समूह (Carboxyl group and Amino group)
- (d) हाइड्रोक्सिल समूह और एमिनो समूह (Hydroxyl group and Amino group)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रत्येक एमीनो एसिड में एक केंद्रीय कार्बन परमाणु (अल्फा-कार्बन) होता है जिससे एक एमिनो समूह (-NH₂), एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH), एक हाइड्रोजन परमाणु और एक चर पार्श्व श्रृंखला (variable side chain, R-group) जुड़ा होता है।
व्याख्या (Explanation): अमोनिया (NH₃) में एमिनो समूह (-NH₂) होता है, और यह प्रोटीन के निर्माण खंड एमीनो एसिड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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सौर ऊर्जा के उपयोग में, ‘फोटोवोल्टिक रूपांतरण दक्षता’ (photovoltaic conversion efficiency) क्या मापती है?
- (a) कुल प्राप्त सौर ऊर्जा का वह भाग जो प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित होता है (The fraction of total received solar energy re-emitted as light)
- (b) कुल प्राप्त सौर ऊर्जा का वह भाग जो विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होता है (The fraction of total received solar energy converted into electrical energy)
- (c) कुल प्राप्त सौर ऊर्जा का वह भाग जो ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है (The fraction of total received solar energy lost as heat)
- (d) उपकरण द्वारा अवशोषित सौर ऊर्जा की मात्रा (The amount of solar energy absorbed by the device)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): फोटोवोल्टिक रूपांतरण दक्षता एक फोटोवोल्टिक उपकरण (जैसे सौर सेल) की क्षमता का माप है जो आपतित सौर विकिरण (incident solar radiation) को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करता है। इसे आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): उच्च दक्षता वाले उपकरण सौर ऊर्जा का अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग करते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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रसायन विज्ञान में, ‘अमोनिया’ (NH₃) का आणविक भार (molecular weight) लगभग कितना होता है? (N=14, H=1)
- (a) 15 g/mol
- (b) 16 g/mol
- (c) 17 g/mol
- (d) 18 g/mol
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अमोनिया (NH₃) का आणविक भार नाइट्रोजन (N) के परमाणु भार (14) और तीन हाइड्रोजन (H) के परमाणु भार (1 प्रत्येक) का योग होता है।
आणविक भार (NH₃) = 1 x (N का परमाणु भार) + 3 x (H का परमाणु भार)
= 1 x 14 + 3 x 1
= 14 + 3 = 17 g/mol
व्याख्या (Explanation): आणविक भार की गणना रासायनिक अभिक्रियाओं और मात्राओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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जीव विज्ञान में, ‘प्रोटीन संश्लेषण’ (Protein Synthesis) के दौरान, एमीनो एसिड को जोड़ने के लिए कौन सी रासायनिक अभिक्रिया होती है?
- (a) हाइड्रोलिसिस (Hydrolysis)
- (b) डीहाइड्रेशन संश्लेषण (Dehydration Synthesis)
- (c) आयन विनिमय (Ion Exchange)
- (d) ऑक्सीकरण (Oxidation)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): डीहाइड्रेशन संश्लेषण (जिसे संघनन अभिक्रिया भी कहते हैं) में, दो अणु एक साथ जुड़ते हैं और एक पानी का अणु (H₂O) निकलता है। एमीनो एसिड पेप्टाइड बंधों (peptide bonds) द्वारा जुड़कर प्रोटीन बनाते हैं, जो डीहाइड्रेशन संश्लेषण का एक उदाहरण है।
व्याख्या (Explanation): यह प्रक्रिया जीवमंडल में प्रोटीन के निर्माण के लिए मौलिक है, और कोशिकाएं ऊर्जा के लिए इन बंधनों को तोड़ती हैं (हाइड्रोलिसिस)।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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भौतिकी में, ‘ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम’ (Second Law of Thermodynamics) मुख्य रूप से किस अवधारणा से संबंधित है?
- (a) ऊर्जा का संरक्षण (Conservation of Energy)
- (b) एन्ट्रॉपी में वृद्धि (Increase in Entropy)
- (c) दाब का नियम (Law of Pressure)
- (d) संवेग का संरक्षण (Conservation of Momentum)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम बताता है कि किसी भी विलगित निकाय (isolated system) की कुल एन्ट्रॉपी (अव्यवस्था या यादृच्छिकता) समय के साथ घटती नहीं है; यह या तो स्थिर रहती है या बढ़ती है।
व्याख्या (Explanation): यह नियम बताता है कि कोई भी ऊर्जा रूपांतरण 100% कुशल नहीं हो सकता है, और हमेशा कुछ ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है, जिससे समग्र अव्यवस्था बढ़ जाती है। यह सौर ऊर्जा रूपांतरण की दक्षता को समझने में भी प्रासंगिक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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रसायन विज्ञान में, ‘जल का आयनीकरण’ (Ionization of Water) के कारण pH कितना होता है?
- (a) 0
- (b) 7
- (c) 14
- (d) 1
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): शुद्ध जल में, जल का स्व-आयनीकरण (auto-ionization) होता है, जिससे हाइड्रोजन आयन (H⁺, या हाइड्रोनियम आयन H₃O⁺) और हाइड्रॉक्साइड आयन (OH⁻) बनते हैं। एक निश्चित तापमान पर, इन आयनों की सांद्रता बराबर होती है (1.0 x 10⁻⁷ M), जिससे pH मान 7 होता है, जो इसे तटस्थ बनाता है।
H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻
व्याख्या (Explanation): wastewater की शुद्धता या अशुद्धियों का pH पर प्रभाव पड़ सकता है, लेकिन शुद्ध जल अपने आप में तटस्थ होता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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जीव विज्ञान में, ‘नाइट्रोजन स्थिरीकरण’ (Nitrogen Fixation) क्या है?
- (a) प्रोटीन का संश्लेषण (Synthesis of proteins)
- (b) अमोनिया को नाइट्रेट में बदलना (Conversion of ammonia to nitrate)
- (c) गैसीय नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया (NH₃) या अन्य नाइट्रोजन यौगिकों में बदलना (Conversion of gaseous nitrogen (N₂) into ammonia (NH₃) or other nitrogen compounds)
- (d) एमीनो एसिड का डीहाइड्रेशन (Dehydration of amino acids)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): नाइट्रोजन स्थिरीकरण एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जिसमें गैसीय नाइट्रोजन (N₂), जो वायुमंडल में प्रचुर मात्रा में है लेकिन अधिकांश जीवों के लिए अनुपयोगी है, को ऐसे रूपों में परिवर्तित किया जाता है जिनका उपयोग जीव कर सकते हैं, जैसे अमोनिया (NH₃)। यह अक्सर जीवाणुओं द्वारा किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): यह नाइट्रोजन चक्र का प्रारंभिक बिंदु है, जो पौधों के लिए नाइट्रोजन की उपलब्धता सुनिश्चित करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।