10.ज्वलन आणि ज्वाला (ज्योत)
Combustion and Flame
अभ्यास
1. कोणकोणत्या स्थितीमध्ये ज्वलन होऊ शकते त्यांची यादी बनवा.
उत्तर – इंधन
माचिस
ज्वलन तापमान
ऑक्सिजन
2. रिकाम्या जागा भरा.
(a) लाकूड आणि दगडी कोळशाच्या ज्वलनाने हवेचे प्रदूषण होते.
(b) घरी उपयोगात येणारा द्रवरुप इंधन LPG आहे..
(c) ज्वलनाच्या प्रारंभापूर्वी इंधनाला त्याच्या ज्वलन तापमान पर्यंत उष्णता देणे अनिवार्य आहे.
(d) तेलाद्वारे निर्मित आगीला पाण्याद्वारे नियंत्रित केले जावू शकते
3. स्वयंचलित मोटारवाहनांमध्ये CNG या उपयोगाने आपल्या शहरातील प्रदूषण कशा प्रकारे कमी झाले आहे त्याचे स्पष्टीकरण करा.
उत्तर – प्रदूषण कमी होते स्वच्छ असते कमी खर्चिक असते शुद्ध हवा मिळणार अशा प्रकारे CNGचा वापर होतो.
4. इंधनाच्या स्वरूपात LPG आणि लाकूड यांची तुलना करा.
उत्तर –
LPG
जास्त उष्णता मिळते.
कमी प्रदूषण करते.
उष्णता निर्माण करण्यासाठी त्रास होत नाही. एलपीजी
LPG हा लाइटरच्या सहाय्याने लगेच लागतो.
लाकूड –
जास्त प्रदूषण करते.
उष्णता मिळत नाही.
उष्णता निर्माण करण्यासाठी त्रास होतो.
लाकूड क्रिया करण्यासाठी खूप वेळ लागतो.
5. कारणे द्या :
(a) विद्युत उपकरणाशी संबंधीत आगीच्या नियंत्रणासाठी पाण्याचा उपयोग केला जात नाही.
उत्तर – कारण पाणी विद्युत वहन करतो.त्यामुळे जर आपण
पाण्याचा वापर केला तर विद्युत धक्का शॉक बसू शकतो.इजा होऊ शकते.त्यामुळे पाण्याचा वापर केला जात नाही.
(b) लाकडाच्या तुलनेत LPG उत्तम घरगुती इंधन आहे.
उत्तर –LPG सहजपणे जळतो जास्त प्रमाणात उष्णता निर्माण होते.लाकडाच्या तुलनेत एलपीजी मुळे कमी प्रदूषण होते.म्हणून एलपीजी हा उत्तम घरगुती इंधन आहे.
(C) कागद सहजपणे स्वतः पेट घेतो.परंतु अॅल्युमिनियम पाईपच्या सभोवताली लपेटलेला कागदाचा तुकडा पेट घेत नाही.
उत्तर – ॲल्युमिनियम पाईप भोवती लपेटलेला कागद सहजपणे जळत नाही कारण त्याचे ज्वलन तापमान वाढलेले असते तेवढी उष्णता मिळत नाही म्हणून तो लगेच पेट घेत नाही.
6. मेणबत्तीच्या ज्योतीची नामनिर्देशित आकृती काढा.
उत्तर –
7. इंधनाच्या ज्वलन ऊर्जा मूल्यांना कोणत्या एककाद्वारे दर्शविले जाते.
उत्तर – इंधनाच्या जीवन उर्जा मूल्यांना KJ/KG या एककाद्वारे दर्शविले जाते
8. आगीच्या नियंत्रणासाठी CO, कसा उपयुक्त आहे याचे स्पष्टीकरण करा.
उत्तर – विद्युत उपकरणे आणि पेट्रोलसारख्या ज्वलनशील पदार्थांच्यामध्ये लागलेली आग विझवण्यासाठी CO2 सर्वात चांगला अग्निशामक आहे.ऑक्सिजनच्या तुलनेत CO2 जड आहे. त्यामुळे CO2 आगीला एका रग किंवा चादरीप्रमाणे लपेटुन घेतो.यामुळे इंधन आणि ऑक्सिजन यांच्यामधील संपर्क तुटतो आणि त्यामुळे आगीवर नियंत्रण मिळविले जाते.शेवटचा अतिरिक्त फायदा हा आहे की बऱ्याच वेळा CO2 विद्युत उपकरणांना कोणतीही हानी पोहोचवू शकत नाही.
9. हिरव्या पानांच्या ढिगांचे ज्वलन अतिशय अवघड काम आहे. परंतु कोरडया पानांचे ज्वलन सहजपणे होते. स्पष्टीकरण द्या.
उत्तर -हिरव्या पानांमध्ये ओलसरपणा असतो. पाण्याचा अंश शिल्लक असतो.त्यामुळे त्यांना जालना तापमान मिळत नाही व लगेच थंड होतात. त्यामुळे ज्वलन करणे अवघड जाते.परंतु कोरड्या पानांची ज्वलन सहज आणि होते.
10. सोने आणि चांदीला वितळविण्यासाठी सोनार ज्योतीच्या कोणत्या क्षेत्राचा उपयोग करतात आणि का?
उत्तर – सोने आणि चांदीचा मिळण्यासाठी सोनार ज्योतीच्या बाहेरील क्षेत्राचा उपयोग करतात.कारण उष्णता तापमान जास्त असते.
11. एका प्रयोगामध्ये 4.5kg इंधनाचे पूर्णपणे ज्वलन होते. त्यातून निर्माण झालेली उष्णता 180000kJ मोजण्यात आली. त्या इंधनाचे ज्वलन उर्जा मूल्याचे मोजमाप
करा.
करा.
उत्तर – इंधनाचे वस्तुमान = 4.5 Kg.
उष्णता = 1,80,000 KJ.
ऊर्जा मूल्य – उष्णता / वस्तुमान
= 1,80,000/ 4.5
=4000/10 -1
=4000✖10
=40,000 KJ/Kg
12. गंजण्याच्या प्रक्रियेला ज्वलन संबोधले जावू शकते का? चर्चा करा.
उत्तर – गंजने प्रक्रियादेखील ऑक्सिजनच्या संपर्कात होते.त्यामुळे वस्तूंची झीज होते.ज्वलन प्रक्रिया देखील ऑक्सिजनची आवश्यकता असते.
म्हणून गण्याच्या प्रक्रियेला जोरण असे संबोधले जाऊ शकते.
13. अबिदा आणि रमेश यांनी एक प्रयोग केला त्या प्रयोगामध्ये चंचूपात्रामध्ये पाणी घेवून त्याला उष्णता दिली. अबिदाने चंचूपात्राला मेणबत्ती ज्योतीच्या पिवळया क्षेत्राकडे ठेवले. रमेशने चंचूपात्राला मेणबत्तीच्या ज्योतीच्या सर्वात बाहेरील क्षेत्राकडे ठेवले. कोणत्या[चंचूपात्रामधील पाणी कमी वेळेत गरम होईल ?
उत्तर – रमेश च्या चंचूपात्रातील पाणी कमी वेळेत गरम होईल.कारण त्याने ज्योतीच्या सर्वात बाहेरील क्षेत्राकडे चंचुपात्र ठेवले होते.सर्वात बाहेरील क्षेत्रात जास्त तापमान असते.
आपण या पाठात काय शिकलो? –
• ज्या पदार्थांचे हवेमध्ये ज्वलन होते त्या पदार्थांना ज्वालाग्रही पदार्थ असे म्हणतात.
• ज्वलनासाठी ऑक्सिजनची (हवा) आवश्यकता असते.
• ज्वलन प्रक्रिया घडताना उष्णता आणि प्रकाश बाहेर टाकला जातो.
• ज्या कमी तापमानाला ज्वालाग्रही पदार्थ पेट घेतो त्या तापमानाला ज्वलन तापमान असे म्हणतात.
•ज्वालाग्राही पदार्थांचे ज्वलन तापमान अतिशय कमी असते.
• आगीवर नियंत्रण ठेवताना आगनिर्मितीसाठी आवश्यक असणाऱ्या एक किंवा अधिक उपयुक्त आवश्यकतांना हटवणे महत्वाचे आहे.
• आग आटोक्यात आणण्यासाठी किंवा नियंत्रणासाठी सामान्यपणे पाण्याचा वापर करतात.
• विद्युत उपकरणे आणि तेलाचा समावेश असणाऱ्या आगीवर नियंत्रण मिळविण्यासाठी पाण्याचा वापर करु नये.
•शीघ्र ज्वलन, उत्स्फुर्त ज्वलन, स्फोट इत्यादी ज्वलनाचे विविध प्रकार आहेत.
•येथे ज्योतीची तीन विभिन्न क्षेत्रे आहेत अंधारमय क्षेत्र, तेजस्वी क्षेत्र,
• तेजस्विविरहीत क्षेत्र आदर्श इंधन हे स्वस्त,सहज उपलब्ध होणारे,सहजपणे ज्वलन होणारे आणि वहन करण्यासाठी सोपे असते. त्याचे ज्वलन उर्जा मुल्य उच्च असते. ते कधीही पर्यावरणीय प्रदूषण करणाऱ्या वायूंची किंवा अवशेषांची निर्मिती करत नाहीत.
•इंधनांच्या कार्यक्षमता व किंमतीमध्ये फरक असतो. इंधनांची कार्यक्षमता ज्वलनउर्जामुल्यामध्ये दर्शविली जाते जी किलोज्यूल प्रति
•किलोग्रॅम (KJ/Kg.) या एककामध्ये मोजले किंवा दर्शविली जाते.
• ज्वलन न झालेले कार्बनचे कण हवेत असतील तर ते धोकादायक प्रदूषक आहेत. ज्यामुळे श्वसनाच्या समस्या निर्माण होतात. इंधनांच्या अंपूर्ण ज्वलनामुळे विषारी कार्बनमोनॉक्साईड वायूची निर्मिती होते.
• हवेतील कार्बन डायऑक्साईडची वाढती टक्केवारी ग्लोबल वॉर्मिंगचे कारण आहे.
•दगडी कोळसा, डिझेल आणि पेट्रोलच्या ज्वलनाने सल्फर आणि नायट्रोजनच्या ऑक्साईडची निर्मिती होते, त्यामुळे आम्लवर्षा होते जी आम्लवर्षा पिकांसाठी, इमारतीसाठी आणि मातीसाठी हानीकारक आहे.
