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General Science
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ऊष्मागतिकी के नियमों, तापमापी और ऊष्मा स्थानांतरण के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- 1. ऊष्मागतिकी का शून्यवाँ नियम (Zeroth Law of Thermodynamics) 'ताप' (Temperature) की अवधारणा को परिभाषित करता है, जिसके अनुसार यदि दो निकाय किसी तीसरे निकाय के साथ अलग-अलग तापीय साम्य में हैं, तो वे आपस में भी तापीय साम्य में होंगे।
- 2. 'स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन नियम' के अनुसार, किसी आदर्श कृष्णिका (Black body) द्वारा प्रति एकांक क्षेत्रफल से प्रति सेकंड उत्सर्जित कुल विकिरण ऊर्जा उसके परम तापमान की चतुर्थ घात ($T^4$) के सीधे आनुपातिक होती है।
- 3. जल का 'त्रिक बिंदु' (Triple Point) वह विशिष्ट तापमान और दाब है जिस पर जल की तीनों अवस्थाएँ (ठोस, द्रव और गैस) सह-अस्तित्व में तापीय साम्य में होती हैं, और केल्विन पैमाने पर इसका मान ठीक 273.16 K होता है।
उपर्युक्त में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
✓ Correct! Well done.
✗ Not quite — the correct answer is highlighted above.
Detailed Explanation
दिए गए तीनों कथन ऊष्मा और तापमापी (थर्मोडायनामिक्स) के सिद्धांतों के अनुसार पूर्णतः सत्य हैं। ऊष्मागतिकी का शून्यवाँ नियम तापीय संतुलन और तापमान के मापन का आधार प्रदान करता है। स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन नियम कृष्णिका विकिरण (Black body radiation) की ऊर्जा और तापमान के संबंध को बताता है। इसके अलावा, ऊष्मागतिकीय तापमान पैमाने पर जल का त्रिक बिंदु एक मानक संदर्भ बिंदु है। अधिक जानकारी के लिए आप विकिपीडिया संदर्भ देख सकते हैं।
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विद्युत परिपथों और उससे संबंधित नियमों के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. किसी चालक के भीतर मुक्त इलेक्ट्रॉनों का अनुगमन वेग (Drift Velocity) बहुत कम होता है (लगभग $10^{-4} \text{ m/s}$ की कोटि का), फिर भी परिपथ में स्विच ऑन करते ही प्रकाश की गति से विद्युत सिगनल प्रवाहित होता है क्योंकि विद्युत क्षेत्र की प्रसार गति प्रकाश के वेग के बराबर होती है।
2. जब वीटस्टोन सेतु (Wheatstone Bridge) संतुलन की अवस्था में होता है, तो गैल्वेनोमीटर से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है, और इस स्थिति में यदि गैल्वेनोमीटर और सेल के स्थान को आपस में बदल दिया जाए, तो सेतु का संतुलन बिंदु बिगड़ जाता है।
3. अतिचालकता (Superconductivity) के दौरान कुछ पदार्थों का विद्युत प्रतिरोध शून्य हो जाता है और वे चुंबकीय क्षेत्र को अपने भीतर से बाहर धकेल देते हैं, जिसे 'मीस्नर प्रभाव' (Meissner Effect) कहा जाता है।
4. किर्चॉफ का द्वितीय नियम (वोल्टेज नियम / KVL) ऊर्जा संरक्षण के नियम पर आधारित है, जो यह बताता है कि किसी बंद पाश (Closed Loop) में कुल विद्युत वाहक बलों का बीजगणितीय योग उस पाश में होने वाले विभिन्न प्रतिरोधों के सिरों पर विभव पतनों के बीजगणितीय योग के बराबर होता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से सही हैं?
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प्रकाशिकी और लेंस-दर्पण के व्यावहारिक अनुप्रयोगों तथा उनके प्रकाशीय गुणों के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. जब किसी उत्तल लेंस को ऐसे पारदर्शी द्रव में डुबोया जाता है जिसका अपवर्तनांक लेंस के पदार्थ के अपवर्तनांक से अधिक होता है, तो लेंस की अभिसारी (Converging) प्रकृति समाप्त हो जाती है और वह एक अपसारी (Diverging) लेंस की भाँति व्यवहार करने लगता है।
2. पानी के अंदर स्थित वायु का बुलबुला प्रकाश की किरणों को अभिसरित (Converge) करता है, क्योंकि पानी का अपवर्तनांक वायु की तुलना में अधिक होता है, जिससे बुलबुला एक उत्तल लेंस की तरह कार्य करता है।
3. गोलीय दर्पणों के लिए, यदि वस्तु की वास्तविक दूरी $u$ और प्रतिबिंब की दूरी $v$ है, तो उत्तल दर्पण और अवतल दर्पण दोनों के लिए रेखीय आवर्धन ($m$) का सामान्य सूत्र $m = \frac{f}{f - u}$ होता है, जहाँ $f$ दर्पण की फोकस दूरी है।
4. पूर्ण आंतरिक परावर्तन की परिघटना के लिए प्रकाश की किरण का सघन माध्यम से विरल माध्यम में जाना अनिवार्य है, और आपतन कोण का मान माध्यम के क्रांतिक कोण से अधिक होना चाहिए, जिसके बारे में विस्तृत जानकारी विकिपीडिया संदर्भ में दी गई है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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पदार्थ के सामान्य गुणों, पृष्ठ तनाव, श्यानता और आर्किमिडीज के सिद्धांत के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. किसी द्रव की स्वतंत्र सतह पर पृष्ठ तनाव (Surface Tension) का मुख्य कारण अणुओं के बीच लगने वाला ससंजक बल (Cohesive force) है, और तापमान में वृद्धि होने पर अधिकांश द्रवों का पृष्ठ तनाव घट जाता है, क्योंकि उच्च तापमान पर अणुओं की तापीय ऊर्जा उनके बीच के अंतरआणविक आकर्षण को कमजोर कर देती है।
2. द्रवों में 'श्यानता' (Viscosity) आंतरिक घर्षण के कारण उत्पन्न होती है जो विभिन्न परतों के बीच आपेक्षिक गति का विरोध करती है, और गैसों की श्यानता तापमान बढ़ने पर घट जाती है जबकि द्रवों की श्यानता तापमान बढ़ने पर बढ़ती है।
3. आर्किमिडीज के सिद्धांत के अनुसार, जब किसी वस्तु को किसी द्रव में आंशिक या पूर्ण रूप से डुबोया जाता है, तो वह वस्तु अपने द्वारा विस्थापित द्रव के भार के बराबर ऊपर की ओर एक उत्प्लावन बल (Buoyant force) का अनुभव करती है, और यदि वस्तु का घनत्व द्रव के घनत्व से अधिक है, तो वस्तु द्रव में डूब जाएगी।
उपर्युक्त में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
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