14.ऊर्जा के स्रोत. Sources of Energy
1.इंजन क्या है?
उत्तर. यह उपकरण जिस द्वारा ऊर्जा एक रूप को यांत्रिक ऊर्जा में बदला जाता है
2.सौर ऊर्जा क्या है?
उत्तर. सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा
3.पवन ऊर्जा किसे कहते हैं?
उत्तर. वायु के विशाल द्रव्यमान की गतिशीलता से संबंदध गतिज ऊर्जा को पवन ऊर्जा कहते हैं
4.कृष्ण पट्टी या सतह किसे कहते हैं?
उत्तर.वह पट्टी या सतह जो परावर्तक सतह की अपेक्षा अधिक ऊष्मा का अवशोषण करती है
5.सोर कुकर क्या है?
उत्तर.वह सौर ऊर्जा से कार्य करने वाला उपकरण जिसे खाना बनाने के लिए उपयोग किया जाता है.
6.सौर सेल किसे कहते हैं?
उत्तर.ऐसी युक्ति जो सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है
7.सागरीय तापीय ऊर्जा किसे कहते हैं?
उत्तर.महासागर की सतह के जल तथा गहराई में स्थित जल के ताप में सदैव कुछ अंतर होता है यह अंतर 20डिग्री Cभी हो सकता है इस रूप में उपलब्ध ऊर्जा को सागरीय तापीय ऊर्जा कहते है
8. लवणीय प्रवणता किसे कहते हैं?
उत्तर. लवण सांद्रता की विभिन्नता को लवणीय प्रवणता कहते हैं
9.इंधन किसे कहते हैं?
उत्तर. वह पदार्थ जिन को जलाकर ऊष्मा उत्पन्न की जाती है इंधन कहलाते हैं
10.जीव द्रव्यमान किसे कहते हैं?
उत्तर.जंतुओं और पौधों की शरीर में उपस्थित पदार्थ को जीव द्रव्यमान कहते हैं.
11. बायो गैस किसे कहते हैं?
उत्तर. यहCH4, CO2,तथा H2Sगैसों का मिश्रण है यह प्राय वनस्पति या जंतु अपशिष्ट पदार्थों के जल की उपस्थिति में किण्वन के फलस्वरुप प्राप्त होते हैं
12.भंजक आसवन किसे कहते हैं?
उत्तर. किसी पदार्थ को वायु की अनुपस्थिति में अत्यधिक गर्म करना भंजक आसवन कहलाता है कोयले के भंजक आसवन से कोलतार कोक तथा कोल गैस प्राप्त होती है
13.जीवाशम ईंधन किसे कहते हैं?
उत्तर. जीवाशम ईधन पृथ्वी की सतह में दबे हुए जंतु तथा वनस्पति के अवशेषों से बनते हैं कोयला पेट्रोलियम तथा प्राकृतिक गैस जीवाशम ईंधन है
14.द्रवित पेट्रोलियम गैस किसे कहते हैं?
उत्तर. यह द्रवित पेट्रोलियम गैस है जोकि घरेलू इंधन है यह इथेन ब्यूटेन तथा आइसो ब्यूटेन का मिश्रण
15.संश्लिष्ट तेल किसे कहते हैं?
उत्तर. यह कोयले की उच्च ताप तथा दाब पर हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया द्वारा बनता है.
16.ज्वलन ताप किसे कहते हैं?
उत्तर. जिस विशेष तापक्रम पर कोई दाहय पदार्थ जलना आरंभ करता है ज्वलन ताप कहलाता है
17.कैलोरीमान या उष्मीयमान किसे कहते हैं?
उत्तर. 1 ग्राम द्रव्यमान के इंजन को पूर्ण रूप से जलाने से उत्पन्न ऊष्मा को ईंधन का कैलोरी मान कहते हैं
18.स्लरी किसे कहते हैं?
उत्तर.गोबर का पानी में घोल जो संयंत्र में अवशेष के रुप में प्राप्त होता है
19.नोदक किसे कहते हैं?
उत्तर. रॉकेट ईंधन कहलाते हैं यह किसी सांद्रित इंधन तथा अपचायक का मिश्रण होता है
20.ज्वारीय ऊर्जा किसे कहते हैं?
उत्तर. वह ऊर्जा जो ज्वार भाटे के जल के सतह के चढ़ने और गिरने से उत्पन्न होती है उसे ज्वारीय ऊर्जा कहते हैं.
21.भूतापीय ऊर्जा किसे कहते हैं?
उत्तर. भौमिकीय परिवर्तनों के कारण भूपर्पटी की गहराइयों से तप्त स्थल और भूमिगत जल से बनी भाप ऊर्जा को भूतापीय ऊर्जा कहते हैं
22.नाभिकीय ऊर्जा किसे कहते हैं?
उत्तर. भारी परमाणु के तत्वों के नाभिकीय विखंडन अभिक्रिया से उत्पन्न ऊर्जा को नाभिकीय ऊर्जा कहते हैं
23. सौर स्थिरांक किसे कहते हैं?
उत्तर. पृथ्वी के वायुमंडल की परीरेखा पर सूर्य की किरणों के लंबवत स्थित खुले चित्र के प्रति एकांक क्षेत्रफल पर प्रति सेकेंड पहुंचने वाली सौर ऊर्जा को सौर स्थिरांक कहते हैं
पाठ्य-पुस्तक के प्रश्न (Textual Questions)
प्रश्न 1. ऊर्जा का उत्तम स्रोत किसे कहते हैं ?
उत्तर-हमें अपने दैनिक जीवन की अनेक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ऊर्जा के स्रोत की अति आवश्यकता होती है। ऊर्जा का उत्तम स्रोत वह है –
(I) जिस का प्रति एकांक द्रव्यमान अधिक कार्य करे।
(Ii) जिसका भंडारण और परिवहन सरल हो ।
(Iii) जो आसानी से प्राप्त हो सके।
(Iv) और जो सस्ता हो।
प्रश्न 2. उत्तम ईंधन किसे कहते है ?
उत्तर- 1. इसका ऊष्मीय मान (कैलोरीमान) अधिक होना चाहिए।
2. ईंधन का ज्वलन ताप उचित होना चाहिए।
3. ईंधन के दहन की दर संतुलित होनी चाहिए अर्थात् न अधिक हो और न कम्।
4.जिसमें अज्वलनशील पदार्थों की मात्रा कम से कम हो।
5.जिसके दहन के बाद कम से कम मात्रा में विषैले पदार्थों की उत्पत्ति हो।
6.यह आसानी से और सस्ती डॉ पर उपलब्ध हो ।
7.जो ज्वलन के बाद को अवशेष या राख न छोड़े।
8.जिसका भण्डारण और परिवहन उत्तम हो।
प्रश्न 3. यदि आप अपने भोजन को गर्म करने के लिए किसी भी ऊर्जा स्रोत का उपयोग कर सकते हैं तो आप किस का उपयोग करेंगे और क्यों ?
उत्तर- हम अपना भोजन गर्म करने के लिए LPG (द्रवित पेट्रोलियम गैस) का उपयोग करना पसंद करेंगे। क्योंकि इसमें अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है ,इसके दहन से धुआं नहीं निकलता ,यह आसानी से उपलब्ध है और इसका प्रयोग सफलतापुर्वक किसी भी समय किया जा सकता है ,यह सस्ता है तथा इसका भण्डारण और परिवहन आसानी से किया जा सकता है ,इसकी ऊर्जा आवश्यकता अनुसार प्राप्त कर सकते है
प्रश्न 1. जीवाश्म ईंधन की क्या हानियां हैं ?
उत्तर- जीवाश्म की निम्नलिखित हानियाँ हैं-
I) जीवाश्म ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत हैं जो कि सीमित हैं।
(Ii) इसके ज्वलन से कार्बन, नाइट्रोजन और सल्फर के ऑक्साइड्स उत्पन्न होते हैं जो स्वस्थ्य के लिए हानिकारक होते हैं। ये जल और भूमि संसाधनों पर भी बुरा प्रभाव डालता है।
(Iii) कार्बन डाइऑक्साइड ग्रीन हाउस प्रभाव से वातावरण तापमान में वृद्धि होती है।
प्रश्न 2. हम ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोतों की ओर क्यों ध्यान दे रहे हैं ?
उत्तर- जीवाश्म ईंधन ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत है |हमारे जीवन के लिए ऊर्जा का प्रयोग अति आवश्यक है।आज हम रोज आना ऊर्जा से सम्बंधित आवश्यकताओं की पूर्ती के लिए हम कोयला या पेट्रोलियम जैसे अनवीकरणीय स्रोतों पर निर्भर रहते आए हैं जो कि पृथ्वी की गहराई में संचित हैं|ये सीमित है जो कुछ वर्ष बाद समाप्त हो जाएंगे तो हमें ऐसे स्रोतों का इस्तेमाल करना चाहिए जो नवीकरणीय हों, जिसका उपयोग कईं बार किया जा सके।नवीकरणीय ऊर्जा से वातावरण का प्रदूषण भी रोका जा सकता है।
प्रश्न 3. हमारी सुविधा के लिए पवनों तथा जल ऊर्जा के पारंपरिक उपयोग में किस प्रकार के सुधार कि | गए हैं ?
उत्तर- पवनों तथा जल ऊर्जा का लंबे समय से प्रयोग मानव के द्वारा पारंपरिक रूप से किया जाता रहा है। वर्तमान | में इन में कुछ सुधार किए गए हैं ताकि इनसे ऊर्जा की प्राप्ति सरलता, सहजता और सुगमता से हो।
पवन ऊर्जा:-
विद्युत् उत्पन्न करने के लिए उन स्थानों में पवन ऊर्जा फार्म का निर्माण किया जाता है जहाँ वायु की गति 15Km प्रति घंटा से ज्यादा होती है। वायु की गतिज ऊर्जा पवन चक्की की घूर्णन गति में परिवर्तित होती है और विद्युत् मोटर के टरबाइन को घुमाती है और ऐसे करके विद्युत् का उत्पादन होता है।
जल ऊर्जा:-
जल वैद्युत संयत्रों को बांधों से जोड़ा गया है जिसमें नदियों के बहाव को रोककर बड़ी झीलों में जल इकठ्ठा किया जाता है जिसमें ऊंचाई से गिरते जल की गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित होता है। गिरता जल टरबाइन के ब्लेडों पर गिरता है और उन्हें घूमता है जिससे विद्युत् का उत्पादन किया जा सके।
प्रश्न 1. सौर कुक्कर के लिए कौन सा दर्पण-अवतल, उत्तल अथवा समतल, सर्वाधिक उपयुक्त होता है ? क्यों ?
उत्तर- सौर कुकर के लिए सर्वाधिक उपयुक्त अवतल दर्पण (Concave Mirror) होता है, क्योंकि यह अभिसारी दर्पण (Converging Mirror) है। अतः यह सूर्य की अधिक से अधिक किरणों को फोकस कर उच्च तापमान उत्पन्न करता है।
प्रश्न 2. महासागरों से प्राप्त हो सकने वाली ऊर्जाओं की क्या सीमाएं हैं ?
उत्तर- महासागरों में तीन विधियों द्वारा अपार ऊर्जा प्राप्त की जा सकती हैं- ज्वारीय ऊर्जा, तरंग ऊर्जा और तापीय ऊर्जा। पर इन सभी की अपनी-अपनी सीमाएँ हैं।
1. ज्वारीय ऊर्जा :–
ज्वारीय ऊर्जा का दोहन सागर के किसी संकीर्ण क्षेत्र पर बांध बना कर किया जाता है। बांध के द्वार पर स्थापित टरबाइन ज्वारीय ऊर्जा को विद्युत् में रूपांतरित कर देता है। सागर के संकीर्ण क्षेत्र पर बाँध निर्मित करने के लिए उचित स्थितियाँ आसानी से प्राप्त नहीं होतीं।
2. तरंग ऊर्जा –
तरंग ऊर्जा का व्यावहारिक उपयोग के लिए तरंगो का अत्यंत प्रबल होना आवश्यक है। विश्वभर में ऐसे स्थान बहुत कम हैं जहां सागर के तटों पर तरंगें इतनी प्रबलता से टकराती हों कि उनकी ऊर्जा को विद्युत् ऊर्जा में रूपांतरित किया जा सके।
3.सागरीय तापीय ऊर्जा –
सागरीय तापीय ऊर्जा की प्राप्ति के लिए संयंत्र (OTEC) तभी कार्य कर सकता है।जब महासागर के पृष्ठ पर जल का ताप तथा 2 कि० मी० तक की गहराई पर जल के ताप में 20°C का अंतर हो।। यह विधि किफ़ायती नहीं।
प्रश्न 3. भूतापीय (Geothermal)–ऊर्जा क्या होती है ?
उत्तर- जब भमिगत जल इन तपे हुए स्थलों के संपर्क में आता है तो भाप उत्पन्न होती है जब भाप चट्टानों के बीच फंस जाती है तो इसका दाब बहुत अधिक हो जाता है पाइप डालकर भाप को बाहर निकाल लिया जाता है और उसकी सहायता से विद्युत् जनित्रों के द्वारा विद्युत् उत्पन्न की जाती है। इन तप्तों स्थलों से प्राप्त होने वाली ऊर्जा भूतापीय ऊर्जा कहलाती हैं।
प्रश्न 4. नाभिकीय ऊर्जा का क्या महत्त्व है ?
उत्तर- नाभिकीय ऊर्जा से उत्पन्न ऊर्जा को नाभिकीय ऊर्जा कहते है | नाभिकीय ऊर्जा भारी नाभिकीय परमाणु जैसे यूरेनियम,प्लूटोनियम, थोरियम के नाभिक पर कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन से बराबरी करके हलके नाभिकों में तोड़ा जाता है जिससे विशाल मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है। यूरेनियम के एक परमाणु के विखंडन से जो ऊर्जा मुक्त होता है वह कोयले के किसी कार्बन परमाणु के दहन से उत्पन्न ऊर्जा की तुलना में एक करोड़ गुना अधिक होती है। अतः नाभिकीय विखंडन से अपार ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है। अनेक विकसित और विकासशील देश नाभिकीय ऊर्जा से विद्युत् ऊर्जा का रूपांतरण कर रहे हैं।
प्रश्न 1. क्या कोई ऊर्जा स्रोत प्रदूषण मुक्त हो सकता है ? क्यों अथवा क्यों नहीं ?
उत्तर-नहीं, कोई भी ऊर्जा स्रोत पूर्ण रूप से प्रदूषण मुक्त नही हो सकता । सौर-सेल हालाँकि प्रदूषण मुक्त कहते हैं लेकिन इस युक्ति के निर्माण में पर्यावरणीय हानि होती ही है।
प्रश्न 2. राकेट ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता रहा है। क्या आप इसे CNG की तुलना में अधिक स्वच्छ ईंधन मानते हैं ? क्यों अथवा क्यों नहीं ? |
उत्तर- हाइड्रोजन एक साफ़ ईंधन है क्योंकि यह CO उत्पन्न नहीं करता बल्कि यह दहन होने पर जल उत्पन्न करता है जिससे प्रदुषण नहीं फैलता है
प्रश्न 1. ऐसे दो ऊर्जा स्रोतों के नाम लिखिए जिन्हें आप नवीकरणीय मानते हैं। अपने चयन के लिए तर्क
दीजिए।
उत्तर-वायु ऊर्जा, पवन ऊर्जा और सागरीय ऊर्जा नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत हैं क्योंकि इनका प्रयोग तब तक किया जा सकता है जब तक हमारा सौर परिवार की समान परिस्थितियां बनी रहेगी।
प्रश्न 2. ऐसे दो ऊर्जा स्रोतों के नाम लिखिए जिन्हें आप समापन योग्य मानते हैं। अपने चयन के लिए तर्क दीजिए।
उत्तर-कोयला और पेट्रोलियम ऐसे ऊर्जा स्रोत हैं जिन्हें समापन योग्य माना जाता है। वैज्ञानिकों का अनुमान है। कि लगभग 200 वर्ष तक ये पृथ्वी से समाप्त हो जाएंगे जबकि इनके बनने में लाखों वर्ष लगते हैं।
अभ्यास के प्रश्नों के उत्तर:-
प्रश्न 1. गर्म जल प्राप्त करने के लिए हम सौर जल तापक का उपयोग किस दिन नहीं कर सकते ?
(A) धूप वाले दिन
(B) बादलों वाले दिन
(C) गर्म दिन
(D) वायु पवनों वाले दिन
उत्तर-(B) बादलों वाले दिन
प्रश्न 2. निम्नलिखित में से कौन जैव मात्रा ऊर्जा स्रोत का उदाहरण नहीं है ?
(A) लकड़ी।
(B) गोबर गैस
(C) नाभिकीय ऊर्जा
(D) कोयला।
उत्तर-(C) परमाणु ऊर्जा ।
प्रश्न 3. जितने ऊर्जा स्रोत हम उपयोग में लाते हैं उनमें से अधिकांश सौर ऊर्जा को निरूपित करते हैं। निम्नलिखित में से कौन-सा ऊर्जा स्रोत अंततः सौर ऊर्जा से व्युत्पन्न नहीं है।
(A) भूतापीय ऊर्जा
(B) पवन ऊर्जा
(C) नाभिकीय ऊर्जा ।
(D) जैव मात्रा।
उत्तर-(A) भूतापीय ऊर्जा।।
प्रश्न 4. ऊर्जा स्रोत के रूप में जीवाश्म ईंधनों तथा सूर्य की तुलना कीजिए और उनमें अंतर लिखिए।
उत्तर-
जीवाश्म ईंधन सूर्य
1.यह ऊर्जा का अनवीकरणीय स्रोत है।
2.यह बहुत अधिक प्रदूषण फैलाता है।
3. जीवाश्म का आसानी से दोहन किया जा सकता है।
4.निरंतर ऊर्जा प्रदान नहीं कर सकता है।
5.मानव मन चाहे ढंग से उस पर नियंत्रण कर सकता है।
1.यह ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है।
2.यह प्रदूषण नहीं फैलाता है।
3.इसका दोहन संभव नहीं।
4. निरंतर ऊर्जा प्रदान करता है।
5. मनचाहे ढंग से उसमें ऊर्जा उत्पत्ति पर मानव किसी भी अवस्था में नियंत्रण नहीं कर सकता।
प्रश्न 5. जैव मात्रा तथा ऊर्जा स्रोत के रूप में जल वैद्युत् की तुलना कीजिए और उनमें अंतर लिखिए।
उत्तर- (क) ऊर्जा के स्रोत रूप में जैव मात्रा – यह ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है। यह स्वच्छ ईंधन है लेकिन इसकी उपलब्धता बहुत बड़ी मात्रा के रूप में नहीं हो सकती।
(ख) ऊर्जा के स्रोत रूप में जल वैद्युत् – यह ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत है। यह स्वच्छ ईंधन है। इसकी उपलब्धता बहुत बड़ी मात्रा के रूप में हो सकती है। इस के कारण पर्यावरण में अनेक परिवर्तन आते हैं।
प्रश्न 6. निम्नलिखित से ऊर्जा निष्कर्षित की सीमाएं लिखिए
(A) पवनें।
(B) तरंगें
(C) ज्वार।
उत्तर- (A) पवन ऊर्जा की सीमाएँ:-
1) पवन ऊर्जा उन्हीं जगहों पर पाई जाती है जहाँ वर्षा के समय तेज गति से हवा चलती हो |
2)पवन ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए वायु की गति 15 की.मी. प्रति घंटे से ज़्यादा होनी चाहिए।
3) हवा की तेज़ गति के कारण टूट-फूट और नुकसान की संभावनाएं अधिक होती हैं।
(B) तरंग ऊर्जा की सीमाएँ:-
1)तरंग ऊर्जा तभी प्राप्त की जा सकती है जब तरंगें बहुत प्रबल हों।
2) इसके समय और स्थिति बहुत बड़ी परिसीमाएं हैं।
इसके किए आवश्यक उपकरण महंगे है |
(C) ज्वार ऊर्जा की सीमाएँ:-
1) तरंगों की ऊंचाई इसकी सीमा है।
2) बाँध बनाने की स्थिति पर पर भी यह ऊर्जा निर्भर करती है।
3) इसके निर्माण के लिए जमीन की लागत बहुत अधिक है |
प्रश्न 7. ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण निम्नलिखित वर्गों में किस आधार पर करेंगे ?
(A) नवीकरणीय तथा अनवीकरणीय
(B) समाप्य तथा असमाप्य क्या (A) तथा (B) के विकल्प समान हैं ?
उत्तर-A) नवीकरणीय स्रोत –
1) इनका प्रयोग बार बार किया जा सकता है ।
2) पवन, जल, सागर की तरंगें, परमाणु ऊर्जा आदि नवीकरणीय स्रोत हैं।
3) सृष्टि के संसाधनों से ये ऊर्जा प्राप्त की जाती है।
अनवीकरणीय स्रोत –
1) इनके एक बार के प्रयोग के बाद दोबारा प्रयोग नहीं किया जा सकता।
2)जीवाश्म ईंधन, कोयला, पेट्रोलियम, और प्राकृतिक गैसें आदि अनवीकरणीय स्रोत हैं।
3) ये स्रोत लाखों वर्ष पहले विशिष्ट स्थितियों में बने थे।
(B) समाप्य तथा असमाप्य स्रोत – नवीकरणीय ऊर्जा असमाप्य व अनवीकरणीय ऊर्जा समाप्य स्त्रोत है।
प्रश्न 8. ऊर्जा के आदर्श स्रोत में क्या गुण होते हैं ?
उत्तर- आदर्श ऊर्जा स्रोत के गुण निम्नलिखित होते हैं
(I) पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा प्रदान करने की क्षमता होनी चाहिए।
(Ii) सरलता से प्रयोग करने की सुविधा से समाप्त होनी चाहिए।
(Iii) समान दर से ऊर्जा उत्पन्न की उत्पत्ति होनी चाहिए।
(Iv) जिसका भंडारण और परिवहन सरल हो।
(V) परिवहन की योग्यता से युक्त होनी चाहिए।
प्रश्न 9. सौर कुकर का उपयोग करने के क्या लाभ तथा हानियां हैं ? क्या ऐसे भी क्षेत्र हैं जहाँ सौर कुक्करों। की सीमित उपयोगिता है ?
उत्तर- A) सौर कुक्कर के लाभ:-
1) यह उपकरण सस्ता है
2) इसका प्रयोग करने से प्रदुषण नही होता
3) खाना पकाते समय निरंतर देखभाल की आवश्यकता नहीं पड़ती
B) सौर कुक्कर की हानियाँ:-
1) इन उपकरणों का उपयोग सूर्य के प्रकाश में ही किया जाता है
2) बादलों वाले दिन काम में नहीं लाया जा सकता।
3) बहुत अधिक तापमान उत्पन्न नहीं करती |
C) ऐसे अनेक क्षेत्र हैं जहाँ सौर कुक्करों का सीमित उपयोग है, जिन क्षेत्रों में आकाश बादलों से घिरा रहता है वहां इसकी सीमाएँ हैं।
प्रश्न 10. ऊर्जा की बढ़ती मांग के पर्यावरणीय परिणाम क्या हैं ? ऊर्जा की खपत को कम करने के उपाय लिखिए।
उत्तर- जनसंख्या में वृद्धि के कारण ऊर्जा की मांग बढ़ती जाएगी। ऊर्जा किसी भी प्रकार की हो उसका प्रभाव पर्यावरण पर पड़ेगा ही।
ऊर्जा की खपत को कम करने के निम्नलिखित उपाय हैं:
1) ऐसे स्रोतों को खोजा जाए जिसका कैलोरिमान अधिक हो, उसे प्राप्त करना सरल हो।
2) अनवीकरणीय स्रोतों का कम से कम उपयोग करे ।
