हीरे के विज्ञान: अपनी परीक्षा की तैयारी को परखें (सामान्य विज्ञान MCQs)
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं में सफलता के लिए सामान्य विज्ञान एक महत्वपूर्ण स्तंभ है। भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के सिद्धांतों की गहरी समझ आपको अपने लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद कर सकती है। इस अभ्यास सत्र में, हम “Doubling Down on Diamond” शीर्षक से प्रेरित होकर, इन विषयों से संबंधित 25 बहुविकल्पीय प्रश्नों का एक व्यापक संग्रह प्रस्तुत कर रहे हैं। प्रत्येक प्रश्न को सावधानीपूर्वक तैयार किया गया है ताकि आपकी अवधारणात्मक स्पष्टता को बढ़ाया जा सके और आपकी परीक्षा-तैयारी को मजबूत किया जा सके। आइए, इस ज्ञानवर्धक यात्रा पर चलें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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प्रश्न 1: हीरा मुख्य रूप से किस तत्व का एक अपरूप (allotrope) है?
- (a) सिलिकॉन
- (b) कार्बन
- (c) सल्फर
- (d) ऑक्सीजन
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपरूपता (Allotropy) वह घटना है जिसमें एक तत्व एक ही भौतिक अवस्था में दो या दो से अधिक भिन्न रूपों में मौजूद हो सकता है। ये विभिन्न रूप भिन्न-भिन्न आणविक व्यवस्थाओं के कारण होते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला क्रिस्टलीय अपरूप है। हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध (covalent bonds) द्वारा जुड़ा होता है, जिससे एक अत्यंत कठोर त्रिविमीय (three-dimensional) जाली संरचना बनती है। अन्य सामान्य कार्बन अपरूपों में ग्रेफाइट, फुलरीन और ग्राफीन शामिल हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 2: हीरे की कठोरता का प्राथमिक कारण क्या है?
- (a) आयनिक बंध
- (b) धातुई बंध
- (c) सहसंयोजक बंध (Covalent bonds)
- (d) हाइड्रोजन बंध
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों की कठोरता उनकी क्रिस्टल जाली में परमाणुओं को एक साथ बांधने वाले रासायनिक बंधों की प्रकृति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़ा होता है, जिससे एक अत्यंत स्थिर और कठोर त्रिविमीय जाली संरचना बनती है। ये सहसंयोजक बंध तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि हीरा पृथ्वी पर सबसे कठोर प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पदार्थों में से एक है। अन्य प्रकार के बंध, जैसे आयनिक, धातुई या हाइड्रोजन बंध, आमतौर पर हीरे की संरचना में नहीं पाए जाते हैं और वे उतनी कठोरता प्रदान नहीं करते।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 3: हीरा विद्युत का ______ होता है, जबकि ग्रेफाइट विद्युत का ______ होता है।
- (a) सुचालक, कुचालक
- (b) कुचालक, सुचालक
- (c) सुचालक, सुचालक
- (d) कुचालक, कुचालक
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ की विद्युत चालकता उसकी संरचना में मुक्त इलेक्ट्रॉनों (free electrons) की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु के चार संयोजी इलेक्ट्रॉन (valence electrons) अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाने में पूरी तरह से शामिल होते हैं। इसमें कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होता है, इसलिए हीरा एक उत्कृष्ट विद्युत कुचालक (insulator) है। इसके विपरीत, ग्रेफाइट में, प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है, जिससे एक षट्कोणीय (hexagonal) परतें बनती हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु का चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन इन परतों के बीच मुक्त रूप से विचरण (delocalized) करता है, जिससे ग्रेफाइट विद्युत का सुचालक (conductor) बन जाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 4: प्रकाश की पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) के कारण हीरे चमकते हैं। प्रकाश का अपवर्तन (Refraction) होने पर हीरे के अंदर प्रकाश कितनी बार परावर्तित हो सकता है?
- (a) एक बार
- (b) दो बार
- (c) कई बार
- (d) कभी नहीं
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पूर्ण आंतरिक परावर्तन तब होता है जब प्रकाश सघन माध्यम से विरल माध्यम की ओर जाता है और आपतन कोण (angle of incidence) क्रांतिक कोण (critical angle) से अधिक होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (high refractive index) होता है, जिसका अर्थ है कि प्रकाश उसमें प्रवेश करते समय महत्वपूर्ण रूप से धीमा हो जाता है और मुड़ जाता है। हीरे को विशिष्ट रूप से काटा जाता है ताकि प्रकाश उसके अंदर कई बार पूर्ण आंतरिक परावर्तन से गुजरे, प्रत्येक परावर्तन के बाद थोड़ा-थोड़ा बाहर निकले। यह कई परावर्तन हीरे को उसकी असाधारण चमक और ‘फायर’ (fire) प्रदान करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 5: हीरे को पिघलाने (melt) के लिए किस तापमान की आवश्यकता होती है?
- (a) 1000°C
- (b) 2500°C
- (c) 3550°C
- (d) 5000°C
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के गलनांक (melting point) उनके क्रिस्टल जाली में बंधों की मजबूती पर निर्भर करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे में अत्यंत मजबूत सहसंयोजक बंधों के कारण उसका गलनांक बहुत अधिक होता है। शुद्ध हीरा वायुमंडल में लगभग 3550°C (6422°F) पर पिघलता है। हालाँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर, हीरा उच्च तापमान पर पिघलने के बजाय सीधे ग्रेफाइट में उर्ध्वपातित (sublimate) हो जाता है। पिघलने के लिए उच्च दबाव की आवश्यकता होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 6: हीरे का विशिष्ट घनत्व (specific gravity) लगभग कितना होता है?
- (a) 1.5
- (b) 2.2
- (c) 3.5
- (d) 4.1
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विशिष्ट घनत्व किसी पदार्थ के घनत्व और पानी के घनत्व का अनुपात है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का विशिष्ट घनत्व लगभग 3.51 होता है। इसका मतलब है कि हीरा पानी से लगभग 3.51 गुना घना है। यह उच्च घनत्व कार्बन परमाणुओं के सघन रूप से पैक होने के कारण है, जो हीरे की क्रिस्टल संरचना में होते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 7: हीरे को ऑक्सीकरण (oxidation) द्वारा नष्ट करने के लिए किस तापमान की आवश्यकता होती है?
- (a) 500°C
- (b) 800°C
- (c) 1000°C
- (d) 1500°C
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उच्च तापमान पर, ऑक्सीजन के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया (ऑक्सीकरण) द्वारा कार्बन जैसे पदार्थ नष्ट हो सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): जब हीरे को हवा (ऑक्सीजन युक्त) में लगभग 800°C (1472°F) तक गर्म किया जाता है, तो यह जलना शुरू कर देता है और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) बनाता है, इस प्रकार नष्ट हो जाता है। यही कारण है कि उच्च तापमान पर मशीनीकरण या कटाई के दौरान हीरे को ठंडा रखना महत्वपूर्ण होता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 8: हीरे की सबसे आम रत्न गुणवत्ता (gem quality) के लिए कौन सा तत्व अशुद्धता (impurity) के रूप में मौजूद हो सकता है जो उसे नीला रंग देता है?
- (a) नाइट्रोजन
- (b) बोरॉन
- (c) सल्फर
- (d) फास्फोरस
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): खनिजों के रंग अक्सर उनमें मौजूद ट्रेस अशुद्धियों (trace impurities) या क्रिस्टल जाली में दोषों के कारण होते हैं।
व्याख्या (Explanation): दुर्लभ और मूल्यवान नीले हीरे में, बोरॉन (Boron) एक अशुद्धता के रूप में मौजूद होता है। बोरॉन परमाणु कार्बन परमाणुओं को प्रतिस्थापित करते हैं और सामग्री में कुछ इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित (absorb) करते हैं, जिससे वे नीले प्रकाश को अवशोषित करते हैं और हीरे को नीला रंग प्रदान करते हैं। नाइट्रोजन, इसके विपरीत, पीले रंग के लिए जिम्मेदार हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 9: हीरे के कणों को आकार देने और चमकाने के लिए किस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है?
- (a) पॉलिशिंग (Polishing)
- (b) नक्काशी (Engraving)
- (c) उत्कीर्णन (Etching)
- (d) स्लॉटिंग (Slotting)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे की सतह को चिकना और परावर्तक बनाने के लिए घर्षण (abrasion) का उपयोग किया जाता है।
व्याख्या (Explanation): पॉलिशिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हीरे की सतह को घर्षण (abrasion) के माध्यम से समतल और चिकना बनाया जाता है। इस प्रक्रिया में हीरे की कटी हुई सतहों को दूसरे हीरे के कणों (आमतौर पर हीरे की धूल) से बने घर्षण पहिये (abrasive wheel) के विरुद्ध रगड़ना शामिल है। यह हीरे को उसकी विशिष्ट चमक और चमक प्रदान करता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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प्रश्न 10: यदि किसी वस्तु का द्रव्यमान 10 kg है और वह 2 m/s² के त्वरण (acceleration) से गति कर रही है, तो उस पर लगाया गया बल (force) कितना होगा? (न्यूटन का दूसरा नियम)
- (a) 5 N
- (b) 10 N
- (c) 20 N
- (d) 25 N
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): न्यूटन का दूसरा गति का नियम बताता है कि किसी वस्तु पर लगाया गया बल (F) उसके द्रव्यमान (m) और त्वरण (a) के गुणनफल के बराबर होता है: F = m × a।
व्याख्या (Explanation): दिए गए मान हैं: द्रव्यमान (m) = 10 kg, त्वरण (a) = 2 m/s²। सूत्र F = m × a का उपयोग करते हुए, हम पाते हैं: F = 10 kg × 2 m/s² = 20 kg·m/s²। बल की इकाई न्यूटन (N) होती है, जहाँ 1 N = 1 kg·m/s²। इसलिए, बल 20 N है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 11: हीरे की परत (diamond film) को पतली फिल्म ट्रांजिस्टर (TFT) जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में क्यों इस्तेमाल किया जाता है?
- (a) इसकी कम तापीय चालकता
- (b) इसकी कम विद्युत चालकता
- (c) इसकी उच्च तापीय चालकता (High thermal conductivity)
- (d) इसकी कम पारदर्शिता
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में, विशेष रूप से उच्च-शक्ति वाले, गर्मी को प्रभावी ढंग से दूर करना महत्वपूर्ण है ताकि अति ताप (overheating) को रोका जा सके।
व्याख्या (Explanation): हीरे में असाधारण रूप से उच्च तापीय चालकता (लगभग 2000 W/(m·K)) होती है, जो तांबे या सिलिकॉन जैसी सामान्य सामग्री की तुलना में बहुत अधिक है। यह गुण हीरे को एक उत्कृष्ट ताप सिंक (heat sink) बनाता है, जिससे यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों से गर्मी को कुशलतापूर्वक फैलाने में सक्षम होता है। इस प्रकार, यह उच्च-शक्ति वाले उपकरणों जैसे ट्रांजिस्टर में प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 12: जब सूर्य का प्रकाश हीरे पर पड़ता है, तो वह इंद्रधनुष के रंग क्यों प्रदर्शित करता है?
- (a) विवर्तन (Diffraction)
- (b) परावर्तन (Reflection)
- (c) प्रकीर्णन (Scattering)
- (d) परिक्षेपण (Dispersion)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): परिक्षेपण (Dispersion) वह घटना है जिसमें सफेद प्रकाश, जब किसी माध्यम से गुजरता है, तो उसके घटक रंगों में विभाजित हो जाता है क्योंकि विभिन्न रंग माध्यम में विभिन्न गति से यात्रा करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे का अपवर्तनांक (refractive index) प्रकाश के तरंग दैर्ध्य (wavelength) पर निर्भर करता है। यह प्रभाव, जिसे परिक्षेपण कहा जाता है, प्रकाश को उसके घटक रंगों (बैंगनी, नीला, हरा, पीला, नारंगी, लाल) में विभाजित करता है, जो इंद्रधनुष के रंगों के समान हैं। हीरे के ज्यामितीय कट के साथ मिलकर, यह परिक्षेपण हीरे को उसका विशिष्ट ‘फायर’ या रंगीन चमक प्रदान करता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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प्रश्न 13: हीरे का रासायनिक सूत्र क्या है?
- (a) CO
- (b) CO₂
- (c) C
- (d) SiC
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक सूत्र किसी यौगिक या तत्व में परमाणुओं के प्रकार और संख्या को दर्शाते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक अपरूप है। इसलिए, इसका रासायनिक सूत्र केवल ‘C’ है, जो दर्शाता है कि यह शुद्ध कार्बन से बना है। CO कार्बन मोनोऑक्साइड है, CO₂ कार्बन डाइऑक्साइड है, और SiC सिलिकॉन कार्बाइड है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 14: पृथ्वी पर हीरे का सबसे बड़ा उत्पादक देश कौन सा है?
- (a) भारत
- (b) रूस
- (c) ऑस्ट्रेलिया
- (d) दक्षिण अफ्रीका
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे के अयस्क (ore) का खनन दुनिया भर के विभिन्न देशों में होता है, और उत्पादन की मात्रा देशों के बीच भिन्न होती है।
व्याख्या (Explanation): हाल के वर्षों में, रूस उत्पादन के मामले में दुनिया का सबसे बड़ा हीरा उत्पादक रहा है, विशेष रूप से अलरोसा (ALROSA) जैसी कंपनियों के माध्यम से। अन्य प्रमुख उत्पादक देशों में बोत्सवाना, कनाडा, अंगोला और कांगो गणराज्य शामिल हैं। ऑस्ट्रेलिया में भी महत्वपूर्ण हीरे की खानें रही हैं, लेकिन इसका उत्पादन हाल के वर्षों में कम हुआ है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 15: मानव शरीर में, विटामिन C की कमी से कौन सा रोग होता है?
- (a) रिकेट्स (Rickets)
- (b) स्कर्वी (Scurvy)
- (c) रतौंधी (Night blindness)
- (d) बेरीबेरी (Beriberi)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न विटामिन मानव शरीर के विभिन्न कार्यों के लिए आवश्यक होते हैं, और उनकी कमी से विशिष्ट रोग हो सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): विटामिन C, जिसे एस्कॉर्बिक एसिड (ascorbic acid) भी कहा जाता है, कोलेजन (collagen) संश्लेषण, प्रतिरक्षा कार्य और एंटीऑक्सीडेंट रक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। इसकी गंभीर कमी से स्कर्वी होता है, जिसके लक्षणों में मसूड़ों से खून आना, थकान और घावों का धीमा भरना शामिल है। रिकेट्स विटामिन D की कमी से होता है, रतौंधी विटामिन A की कमी से होती है, और बेरीबेरी विटामिन B₁ (थियामिन) की कमी से होती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 16: निम्नलिखित में से कौन सा एक ऊष्माक्षेपी (exothermic) अभिक्रिया का उदाहरण है?
- (a) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
- (b) जल का वाष्पीकरण (Evaporation of water)
- (c) प्राकृतिक गैस का दहन (Combustion of natural gas)
- (d) बर्फ का पिघलना (Melting of ice)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएं वे होती हैं जो ऊष्मा उत्सर्जित करती हैं (ऊष्मा बाहर निकलती है), जिससे परिवेश का तापमान बढ़ता है। ऊष्माशोषी अभिक्रियाएं ऊष्मा अवशोषित करती हैं।
व्याख्या (Explanation): प्राकृतिक गैस (मुख्यतः मीथेन) का दहन एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है क्योंकि यह बड़ी मात्रा में ऊष्मा और प्रकाश ऊर्जा उत्पन्न करती है। प्रकाश संश्लेषण एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है क्योंकि यह सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करती है। जल का वाष्पीकरण और बर्फ का पिघलना दोनों ही अवस्था परिवर्तन हैं जिनमें ऊष्मा अवशोषित होती है (ऊष्माशोषी)।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 17: मानव रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन मुख्य रूप से किस प्रोटीन द्वारा किया जाता है?
- (a) एल्ब्यूमिन (Albumin)
- (b) हीमोग्लोबिन (Hemoglobin)
- (c) एंटीबॉडी (Antibodies)
- (d) फाइब्रिनोजेन (Fibrinogen)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): लाल रक्त कोशिकाओं (red blood cells) में विशेष प्रोटीन होते हैं जो ऑक्सीजन को फेफड़ों से शरीर के ऊतकों तक ले जाते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीमोग्लोबिन एक लाल रंग का प्रोटीन है जो लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाता है। इसमें एक लौह (iron) समूह होता है जो ऑक्सीजन के अणुओं से बंध सकता है। फेफड़ों में, जहां ऑक्सीजन की सांद्रता अधिक होती है, हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से बंध जाता है। शरीर के ऊतकों में, जहां ऑक्सीजन की सांद्रता कम होती है, हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को छोड़ देता है। एल्ब्यूमिन मुख्य रूप से रक्त में ऑस्मोटिक दबाव बनाए रखने का काम करता है, एंटीबॉडी प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं, और फाइब्रिनोजेन रक्त के थक्के जमने में भूमिका निभाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 18: कार्बनिक रसायन विज्ञान (Organic Chemistry) में, कार्बन परमाणुओं के बीच पाए जाने वाले सबसे कमजोर सहसंयोजक बंध (covalent bond) कौन से हैं?
- (a) एकल बंध (Single bond)
- (b) द्विबंध (Double bond)
- (c) त्रिबंध (Triple bond)
- (d) सभी सहसंयोजक बंध समान रूप से मजबूत होते हैं
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सहसंयोजक बंधों की मजबूती उनके द्वारा साझा किए जाने वाले इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): एकल बंध में, कार्बन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करते हैं। द्विबंध में, वे दो इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करते हैं, और त्रिबंध में, वे तीन इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करते हैं। अधिक इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करने से बंध अधिक मजबूत होता है। इसलिए, एकल बंध सबसे कमजोर होते हैं, इसके बाद द्विबंध और फिर त्रिबंध सबसे मजबूत होते हैं।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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प्रश्न 19: निम्नलिखित में से कौन सा एक ऊष्माशोषी (endothermic) अभिक्रिया का उदाहरण है?
- (a) मोमबत्ती का जलना
- (b) अमोनियम नाइट्रेट का पानी में घुलना
- (c) लोहे का जंग लगना
- (d) एल्युमीनियम का पिघलना
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्माशोषी अभिक्रियाएं वे होती हैं जो अपने आसपास से ऊष्मा अवशोषित करती हैं, जिससे आसपास ठंडा हो जाता है।
व्याख्या (Explanation): अमोनियम नाइट्रेट (NH₄NO₃) का पानी में घुलना एक सामान्य उदाहरण है जो ऊष्मा अवशोषित करता है, जिससे घोल ठंडा हो जाता है। यही सिद्धांत कुछ कोल्ड पैक (cold packs) में उपयोग किया जाता है। मोमबत्ती का जलना और लोहे का जंग लगना ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएं हैं। एल्युमीनियम का पिघलना, जो एक अवस्था परिवर्तन है, ऊष्माक्षेपी ( पिघलने के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होती है) नहीं, बल्कि ऊष्मा अवशोषित करता है (ऊष्माशोषी)। यहाँ प्रश्न के विकल्पों में अमोनियम नाइट्रेट का पानी में घुलना सबसे सटीक ऊष्माशोषी अभिक्रिया का उदाहरण है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 20: कोशिका झिल्ली (cell membrane) का मुख्य कार्य क्या है?
- (a) प्रोटीन संश्लेषण
- (b) ऊर्जा उत्पादन
- (c) कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों की गति को नियंत्रित करना (Regulating the movement of substances in and out of the cell)
- (d) आनुवंशिक सामग्री का भंडारण
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कोशिका झिल्ली एक अर्ध-पारगम्य (semi-permeable) अवरोध है जो कोशिका की सीमा बनाती है।
व्याख्या (Explanation): कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, कोशिका के चारों ओर एक सुरक्षात्मक अवरोध प्रदान करती है और कोशिका के अंदर और बाहर विभिन्न पदार्थों (जैसे पोषक तत्व, अपशिष्ट उत्पाद, आयन) की आवाजाही को चुनिंदा रूप से नियंत्रित करती है। प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम में होता है, ऊर्जा उत्पादन माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, और आनुवंशिक सामग्री (DNA) नाभिक में संग्रहीत होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 21: हीरा किस प्रकार के क्रिस्टल सिस्टम (crystal system) से संबंधित है?
- (a) षट्कोणीय (Hexagonal)
- (b) घनीय (Cubic)
- (c) त्रिकोणीय (Trigonal)
- (d) आर्थोरोम्बिक (Orthorhombic)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): क्रिस्टल सिस्टम परमाणुओं या अणुओं की व्यवस्था के आधार पर क्रिस्टल की समरूपता (symmetry) को वर्गीकृत करते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की क्रिस्टल संरचना घनीय (cubic) प्रणाली से संबंधित है, विशेष रूप से फेस-सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) जाली के भीतर एक हीरे की संरचना में। इस संरचना में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चतुष्फलकीय (tetrahedral) रूप से चार अन्य कार्बन परमाणुओं से बंधा होता है, और यह व्यवस्था एक आवर्ती घनीय पैटर्न बनाती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 22: हीरे के अपवर्तनांक (refractive index) का मान लगभग कितना होता है?
- (a) 1.33
- (b) 1.52
- (c) 2.42
- (d) 3.14
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपवर्तनांक (Refractive index – n) एक माध्यम में प्रकाश की गति को निर्वात में प्रकाश की गति से विभाजित करने पर प्राप्त होता है, और यह पदार्थ की प्रकाश को मोड़ने की क्षमता को दर्शाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का अपवर्तनांक लगभग 2.42 होता है। यह उच्च मान इंगित करता है कि प्रकाश हीरे के अंदर बहुत धीरे-धीरे यात्रा करता है और महत्वपूर्ण रूप से झुकता है, जो हीरे की चमक और ‘फायर’ में योगदान देता है। पानी का अपवर्तनांक लगभग 1.33, कांच का लगभग 1.52, और पाई (π) का इससे कोई लेना-देना नहीं है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 23: निम्न में से कौन सा अम्ल (acid) पेट में भोजन के पाचन में मदद करता है?
- (a) सल्फ्यूरिक अम्ल (Sulfuric acid)
- (b) हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (Hydrochloric acid)
- (c) एसिटिक अम्ल (Acetic acid)
- (d) नाइट्रिक अम्ल (Nitric acid)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जठर रस (gastric juice) में मौजूद अम्ल भोजन को पचाने और कीटाणुओं को मारने के लिए एक अम्लीय वातावरण प्रदान करता है।
व्याख्या (Explanation): पेट में, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) जठर रस का एक प्रमुख घटक है। यह भोजन को नरम करने, प्रोटीन को विकृत करने और पेप्सिन (pepsin) नामक एंजाइम को सक्रिय करने में मदद करता है, जो प्रोटीन पाचन शुरू करता है। सल्फ्यूरिक अम्ल, एसिटिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल पेट में स्वाभाविक रूप से नहीं पाए जाते हैं और पाचन में भूमिका नहीं निभाते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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प्रश्न 24: पृथ्वी की पपड़ी (Earth’s crust) में पाए जाने वाले सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व (element) कौन सा है?
- (a) लोहा (Iron)
- (b) सिलिकॉन (Silicon)
- (c) ऑक्सीजन (Oxygen)
- (d) एल्युमीनियम (Aluminum)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पृथ्वी की पपड़ी विभिन्न तत्वों से बनी है, जिनमें से कुछ दूसरों की तुलना में अधिक मात्रा में मौजूद हैं।
व्याख्या (Explanation): पृथ्वी की पपड़ी में ऑक्सीजन सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है, जो लगभग 46.6% (द्रव्यमान के अनुसार) होता है। इसके बाद सिलिकॉन (लगभग 27.7%), एल्युमीनियम (लगभग 8.1%) और लोहा (लगभग 5.0%) आते हैं। हालांकि, वायुमंडल में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन प्रमुख तत्व हैं, और पूरे ग्रह के संदर्भ में, लोहा सबसे प्रचुर मात्रा में है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रश्न 25: कोशिका के ऊर्जा ‘पावरहाउस’ (powerhouse) के रूप में किस अंगक (organelle) को जाना जाता है?
- (a) नाभिक (Nucleus)
- (b) राइबोसोम (Ribosome)
- (c) गॉल्जी उपकरण (Golgi apparatus)
- (d) माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondrion)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कोशिका के विभिन्न अंगक विशिष्ट कार्य करते हैं, जिनमें से एक ऊर्जा उत्पादन है।
व्याख्या (Explanation): माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के लिए ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए जिम्मेदार है। वे कोशिका श्वसन (cellular respiration) की प्रक्रिया के माध्यम से ग्लूकोज जैसे खाद्य अणुओं को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) नामक ऊर्जा मुद्रा में परिवर्तित करते हैं। ATP का उपयोग कोशिका के अधिकांश कार्यों के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है। नाभिक आनुवंशिक सामग्री को नियंत्रित करता है, राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण करते हैं, और गॉल्जी उपकरण प्रोटीन को संशोधित और पैक करता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।