Maharashtra Board Class 10 Science and Technology Part 1 72 N 641 Question Paper 2024 with Answer Key

उष्णतेचे SI पद्धतीतील एकक जूल (Joule) आहे. SI प्रणालीमध्ये ऊर्जा आणि उष्णतेसाठी 'जूल' हे प्रमाणित एकक आहे.

सूर्य क्षितिजाच्या खाली असतानाही तो आपल्याला दिसतो कारण प्रकाशाचे अपवर्तन होते. वायुमंडलातील विविध थरांमधून प्रकाशाच्या मार्गात वक्रता निर्माण होते, त्यामुळे सूर्य आपल्याला प्रत्यक्ष स्थितीपेक्षा वर दिसतो.

—COOH हा कार्बॉक्सिलिक आम्लाचा क्रियामक गट आहे. हा गट आम्लधर्मी गुणधर्म दर्शवतो आणि संयुगांना आम्लधर्मी वैशिष्ट्ये प्रदान करतो.

साध्या सूक्ष्मदर्शकात बहिर्वक्र (convex) भिंगाचा वापर केला जातो. हे भिंग प्रकाश किरणांना एकत्र आणते व प्रतिमा मोठी आणि स्पष्ट दिसते.

धात्रीकरण (Electroplating) ही प्रक्रिया धातूंना गंजापासून संरक्षण देते तसेच त्यांचे स्वरूप सुधारते.

सर्वात लहान आकाराचा अणू हायड्रोजन (H) आहे. हायड्रोजनचा अणुभार 1 असून, तो आवर्त सारणीतील सर्वात हलका आणि मूलभूत अणू आहे.

कॅल्शियम कार्बोनेटचे रासायनिक सूत्र CaCO₃ आहे. हे संयुग मुख्यतः चुनखडी, संगमरवर आणि शंखात आढळते.

कॅलोरीमीटर चा उपयोग एखाद्या पदार्थातील उष्णतेचे मापन करण्यासाठी केला जातो. याचा उपयोग पदार्थाच्या उष्णताधारित गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी होतो.

वरील संरचनेत H (हायड्रोजन) अणू कार्बनच्या आजूबाजूला स्थित आहेत. ही इथीन (C₂H₄) संयुगाची इलेक्ट्रॉन संरचना आहे.

चुनखडी (CaCO₃) तापविल्यास कॅल्शियम ऑक्साईड (CaO) व कार्बन डायऑक्साईड (CO₂) तयार होतो. ताज्या चुन्यात (CaO) पाणी मिसळल्यावर कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड (Ca(OH)₂) तयार होते, जो दुष्काळ निर्माण करू शकतो.

टंगस्टन (W) धातूचा उपयोग कारण त्याचा वितळण्याचा बिंदू खूप उच्च (\textapprox 3422°C) आहे. त्यामुळे उच्च तापमानाला देखील ते वितळत नाही आणि प्रकाश उत्पादनासाठी योग्य ठरतो.

चांदी (Ag) हवेमधील हायड्रोजन सल्फाईड (H₂S) शी अभिक्रिया करून चांदी सल्फाईड (Ag₂S) तयार करते, ज्यामुळे चांदीच्या वस्तू काळ्या पडतात.

डोबेयरनरचा त्रिकानू नियम (Dobereiner’s Triads) 1817 मध्ये जोहान डोबेयरनर यांनी प्रस्तावित केला.

हा नियम सांगतो की, समान रासायनिक गुणधर्म असलेल्या तीन तत्वांच्या गटामध्ये,

मधल्या तत्वाचा अणुभार हा पहिल्या आणि तिसऱ्या तत्वाच्या अणुभाराच्या सरासरीसारखा असतो.


उदाहरण:

लिथियम (Li), सोडियम (Na) आणि पोटॅशियम (K) हे त्रिकानू तत्व आहेत.
\[ \frac{Li (7) + K (39)}{2} = 23 = Na चा अणुभार \]

वरील आकृती विद्युत चालक यंत्रणा दर्शवते.

याचा उपयोग विद्युत प्रवाह मापन, संधारण आणि वीज वितरणासाठी केला जातो.


उपयोग:

1. विद्युत वाहनांमध्ये – बॅटरी चार्जिंग आणि वीज नियंत्रणासाठी.

2. ट्रान्सफॉर्मरमध्ये – वीजेचे रूपांतर एका प्रमाणात दुसऱ्या प्रमाणात करण्यासाठी.

3. घरगुती आणि औद्योगिक वीज वितरण प्रणालीत – सुरक्षित वीज प्रवाहासाठी वापरली जाते.

उपग्रह प्रक्षेपक (Satellite Launch Vehicle) म्हणजे अंतराळात उपग्रह पाठवण्यासाठी वापरण्यात येणारी एक शक्तिशाली रॉकेट प्रणाली.


भारतीय उपग्रह प्रक्षेपक – PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle)

PSLV हे भारताच्या ISRO संस्थेने विकसित केलेले एक विश्वसनीय आणि यशस्वी उपग्रह प्रक्षेपक आहे.

याचा उपयोग पृथ्वी निरीक्षण, संचार, हवामान अंदाज आणि संशोधन उपग्रह प्रक्षेपणासाठी केला जातो.


उदाहरण:

चांद्रयान-1, मंगलयान या महत्त्वाच्या भारतीय मोहिमा PSLV नेच प्रक्षेपित केल्या आहेत.

मुक्त पतन (Free Fall) म्हणजे कोणत्याही बाह्य प्रतिकाराशिवाय केवळ गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली असलेले पतन.


हे केव्हा शक्य होते?

मुक्त पतन फक्त वातावरण शून्य (vacuum) असलेल्या परिस्थितीत शक्य होते, कारण हवेचा प्रतिकार नसतो.


उदाहरण:

चंद्रावर किंवा अंतराळात वस्तू मुक्त पद्धतीने पडताना दिसतात कारण तिथे हवेचा अभाव असतो.

भिंगाची शक्ती (Power, P) मोजण्यासाठी खालील सूत्र वापरतो:
\[ P = \frac{100}{f} \]
येथे,

f = 20 cm = 0.2 m
\[ P = \frac{100}{20} = 5D \]
म्हणून त्या भिंगाची शक्ती 5 डायोप्टर (D) आहे.


भिंगाची विशेष वैशिष्ट्ये:

- बहिर्वक्र भिंगाची शक्ती सकारात्मक असते.

- याचा उपयोग मायोपिया (near-sightedness) सुधारण्यासाठी आणि सूक्ष्मदर्शक, दुर्बिणीमध्ये होतो.

आधुनिक आवर्त सारणीमध्ये मूलद्रव्यांचे इलेक्ट्रॉन संरचनेच्या आधारावर विभागन केले जाते.

एस-खंडात गण 1 व 2 मधील मूलद्रव्यांचा समावेश होतो.

पी-खंड मध्ये गण 13 ते 18 येतात आणि त्यामध्ये धातू, अधातू व धातुसदृश मूलद्रव्ये असतात.

डी-खंड मध्ये गण 3 ते 12 चा समावेश होतो आणि ही सर्व मूलद्रव्ये धातू असतात.

एफ-खंड मध्ये लेथानाईड व अॅक्टिनाईड श्रेणीतील मूलद्रव्ये असतात आणि ही सर्व मूलद्रव्ये धातू असतात.

रासायनिक अभिक्रियांच्या वेगावर परिणाम करणारे खालील घटक आहेत:

1. तापमान – तापमान वाढवल्यास अभिक्रियेचा वेग वाढतो.

2. दाब – वायूंवरील दाब वाढवल्यास अभिक्रियेचा वेग बदलतो.

3. सांद्रता – अभिक्रियेत वापरलेल्या पदार्थांची सांद्रता वाढवल्यास अभिक्रियेचा वेग वाढतो.

4. उत्प्रेरक – उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत अभिक्रियेचा वेग वाढतो किंवा कमी होतो.

5. कणांचा आकार – बारीक कणांमध्ये अभिक्रियेचा वेग जास्त असतो कारण संपर्क क्षेत्रफळ वाढते.

तापमानाचा प्रभाव: तापमान वाढवल्यास रेणूंची गती वाढते, ज्यामुळे अणूंची टक्कर अधिक प्रमाणात होते आणि अभिक्रियेचा वेग वाढतो.

उदाहरण: लोखंड गंजण्याचा वेग हिवाळ्यात कमी आणि उन्हाळ्यात जास्त असतो.

दिलेले आलेख बर्फाच्या तापमानानुसार स्थितीबदल दर्शवतो.

हा आलेख बर्फाच्या वितळण्याच्या आणि उकळण्याच्या प्रक्रियेसाठी आहे.

आलेखात बर्फ, पाणी आणि वाफ या स्थितीबदलांचा तपशील दाखवलेला आहे.

रेषा AB हे बर्फाच्या तापमानात होणाऱ्या वाढीचे प्रतिनिधित्व करते.

याचा अर्थ बर्फाचे तापमान वाढत आहे पण तो अद्याप वितळलेला नाही.

रेषा BC हे बर्फाच्या वितळण्याची प्रक्रिया दर्शवते.

यात बर्फ 0°C वर वितळत असून, तापमान बदलत नाही. वितळण्यासाठी लागणारी ऊर्जा लाटंट उष्णता म्हणून वापरली जाते.

न्यूटनच्या सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांतानुसार, दोन वस्तू एकमेकांना आकर्षित करतात, आणि त्यांच्यातील आकर्षण बल खालील सूत्राने दिले जाते: \[ F = G \frac{m_1 m_2}{d^2} \]
इथे:
- \( F \) = गुरुत्वीय आकर्षण बल
- \( G \) = सार्वत्रिक गुरुत्वीय स्थिरांक (\(6.674 \times 10^{-11} Nm^2/kg^2\))
- \( m_1, m_2 \) = वस्तूंचे वस्तुमान
- \( d \) = दोन वस्तूंचे केंद्रकांतील अंतर

सिद्धांताचा उपयोग: हा नियम ग्रह, तारे आणि पृथ्वीवरील वस्तूंच्या गतीचे वर्णन करण्यासाठी वापरला जातो.

गुरुत्वीय बलाचे सूत्र: \[ F = G \frac{m_1 m_2}{d^2} \]
जर अंतर (d) तिप्पट (\(3d\)) केले, तर नवीन बल: \[ F' = G \frac{m_1 m_2}{(3d)^2} = G \frac{m_1 m_2}{9d^2} = \frac{F}{9} \]
म्हणजेच, गुरुत्वीय बल 9 पट कमी होईल.

गुरुत्वीय बल: \[ F = G \frac{m_1 m_2}{d^2} \]
जर m₁ किंवा m₂ दुप्पट झाले, तर नवीन बल: \[ F' = G \frac{(2m_1) m_2}{d^2} = 2F \]
म्हणजेच, गुरुत्वीय बल दुप्पट होईल.

आकृतीत प्रकाशाचे वर्णविचलन (Dispersion of Light) प्रक्रिया दर्शवली आहे.

प्रकाश किरण काचच्या लोलकात प्रवेश केल्यावर वेगवेगळ्या रंगांमध्ये विभागला जातो आणि प्रत्येक रंग वेगवेगळ्या कोनात विचलित होतो.

सर्वांत जास्त विचलन झालेला रंग जांभळा (Violet) आहे.

जांभळा रंग लहान तरंगलांबीमुळे सर्वांत जास्त विचलित होतो.

सर्वांत कमी विचलन झालेला रंग लाल (Red) आहे.

लाल रंगाची तरंगलांबी जास्त असल्यामुळे तो सर्वांत कमी विचलित होतो.

वरील प्रक्रियेवर आधारित नैसर्गिक घटना म्हणजे इंद्रधनुष्य.

पावसाच्या थेंबांमधून सूर्यप्रकाश जातो तेव्हा तो वेगवेगळ्या रंगांमध्ये विभागला जातो आणि आकाशात इंद्रधनुष्य तयार होते.

वर्णपंक्ती (Spectrum) म्हणजे सूर्यप्रकाश किंवा कोणत्याही पांढऱ्या प्रकाशाचे विविध रंगांमध्ये विभागलेले दृश्यरूप.

वर्णपंक्तीत सात रंग असतात: लाल, नारिंगी, पिवळा, हिरवा, निळा, जांभळा आणि इंडिगो.

वरील अभिक्रियेत वापरलेले अभिक्रियाकारक:

1. सोडियम कार्बोनेट (Na₂CO₃)

2. अम्लीय ऑक्साईड (CO₂ किंवा HCl)

फसफसून बाहेर येणारा वायू कार्बन डायऑक्साइड (CO₂) आहे.

सोडियम कार्बोनेट व अम्लाच्या अभिक्रियेतून CO₂ वायू बाहेर पडतो.

CO₂ वायू चुनाच्या निवळीत मिसळल्यास त्याचा रंग पांढरट ढगाळ होतो.

याचे कारण CO₂ वायू कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड (Ca(OH)₂) शी अभिक्रिया करून कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) तयार करतो, जो पांढरट ठिसूळ पदार्थ असतो.

सोडियम कार्बोनेट ऐवजी कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) वापरल्यासही समान उत्पादने मिळतील.

CaCO₃ व अम्लाच्या अभिक्रियेतून CO₂ वायू बाहेर पडतो.

अम्लीय ऑक्साइडचा एक महत्त्वाचा उपयोग खते तयार करण्यासाठी केला जातो.

उदाहरणार्थ, नायट्रोजन डायऑक्साइड (NO₂) चा उपयोग नायट्रिक अॅसिड (HNO₃) तयार करण्यासाठी होतो, जो खतांसाठी वापरला जातो.