10th Science -1 test (lesson 1-10)(English/Marathi)

1.Gravitation - Test (25 Marks)

*Instructions:*

* Attempt all questions.

* Marks for each question are indicated.

*English *

*Section A: Fill in the Blanks (1 mark each - 5 Marks)*

1. The phenomenon of gravitation was discovered by __.

2. The force acting on any object moving along a circle, directed towards the centre of the circle, is called the __.

3. The value of the gravitational constant (G) was first experimentally measured by __.

4. The acceleration due to Earth’s gravitational force is denoted by the letter __.

5. In scientific language, when we say Rajeev's weight is 75 kg, we are actually talking about Rajeev's __.

*Section B: Define the following (2 marks each - 6 Marks)*

1. Centripetal force

2. Free Fall

3. Earth's gravitational acceleration (g)

*Section C: Give Scientific Reasons (3 marks each - 6 Marks)*

1. An apple falls towards the Earth, but the Earth does not move towards the apple.

2. The value of 'g' is zero at the centre of the Earth.

*Section D: Distinguish Between (4 marks - 4 Marks)*

1. Mass and Weight.

*Section E: Explain (4 marks - 4 Marks)*

1. Explain the occurrence of high and low tides.

---

*Solutions *

*Section A: Fill in the Blanks*

1. *Sir Isaac Newton*

2. *Centripetal force*

3. *Henry Cavendish*

4. *g*

5. *mass*

*Section B: Define the following*

1. *Centripetal force*: A force that acts on any object moving along a circle and is directed towards the centre of the circle. 'Centripetal' means centre seeking, i.e., the object tries to go towards the centre of the circle because of this force.

2. *Free Fall*: When an object falls solely under the influence of gravitational force, it is said to be in free fall. For free fall, the initial velocity (u) is 0 and the acceleration (a) is equal to 'g'.

3. *Earth's gravitational acceleration (g)*: Due to the Earth's gravitational force, objects undergo acceleration. This acceleration is called Earth's gravitational acceleration and is denoted by 'g'. Its direction is towards the centre of the Earth, i.e., vertically downwards.

*Section C: Give Scientific Reasons*

1. *An apple falls towards the Earth, but the Earth does not move towards the apple.*

According to Newton’s law of gravitation, every object attracts every other object. Thus, if the Earth attracts an apple towards itself, the apple also attracts the Earth towards itself with the same force. However, according to Newton’s second law of motion (F=ma), the acceleration produced is inversely proportional to the mass of the object. The mass of the Earth is extremely large compared to that of an apple. Therefore, the acceleration of the apple towards the Earth is significant, causing it to fall, while the acceleration of the Earth towards the apple is negligibly small and thus unobservable.

2. *The value of 'g' is zero at the centre of the Earth.*

As an object moves inside the Earth, the part of the Earth that exerts a gravitational force on it decreases. At the Earth's centre, the object is surrounded equally by mass in all directions, causing the net gravitational force to be zero. Consequently, the acceleration due to gravity, 'g', is zero at the Earth's centre.

*Section D: Distinguish Between*

1. *Mass and Weight*

* *Mass*:

* It is the amount of matter present in an object.

* Its SI unit is kilogram (kg).

* It is a scalar quantity.

* Its value is the same everywhere and does not change on different planets.

* It is a qualitative measure of inertia.

* *Weight*:

* It is the gravitational force with which the Earth attracts an object.

* Its SI unit is Newton (N).

* It is a vector quantity, directed towards the centre of the Earth.

* Its value changes with the position on Earth and on different planets/celestial bodies, as 'g' changes.

* It is the force exerted on an object due to gravity (F = mg).

*Section E: Explain*

1. *Explain the occurrence of high and low tides.*

High and low tides occur regularly in the sea due to the *gravitational force exerted by the Moon. The level of sea water at any given location along the seashore increases and decreases twice a day at regular intervals. **Water directly under the Moon gets pulled towards the Moon, causing the water level there to go up, resulting in a **high tide* at that place. At two places on the Earth at 90° from the location of high tide, the level of water is minimum, and *low tides* occur there.

---

*Marathi Version*

1.गुरुत्वाकर्षण - परीक्षा (25 गुण)

*सूचना:*

* सर्व प्रश्नांची उत्तरे द्या.

* प्रत्येक प्रश्नासाठी गुण दर्शविले आहेत.

*विभाग अ: रिकाम्या जागा भरा (प्रत्येकी 1 गुण - एकूण 5 गुण)*

1. गुरुत्वाकर्षणाचा शोध __ यांनी लावला.

2. वर्तुळाकार कक्षेमध्ये फिरणाऱ्या कोणत्याही वस्तूवर वर्तुळाच्या केंद्राच्या दिशेने प्रयुक्त होणाऱ्या बलास __ म्हणतात.

3. गुरुत्वीय स्थिरांक (G) चे मूल्य सर्वप्रथम प्रायोगिकरित्या __ यांनी मोजले.

4. पृथ्वीच्या गुरुत्वीय बलामुळे होणारे त्वरण __ या अक्षराने संबोधले जाते.

5. वैज्ञानिक भाषेत जेव्हा आपण 'राजीवचे वजन 75 किलो आहे' असे म्हणतो, तेव्हा आपण प्रत्यक्षात राजीवच्या __ बद्दल बोलत असतो.

*विभाग ब: व्याख्या लिहा (प्रत्येकी 2 गुण - एकूण 6 गुण)*

1. अभिकेंद्री बल (Centripetal force)

2. मुक्त पतन (Free Fall)

3. पृथ्वीचे गुरुत्व त्वरण (Earth's gravitational acceleration)

*विभाग क: शास्त्रीय कारणे लिहा (प्रत्येकी 3 गुण - एकूण 6 गुण)*

1. सफरचंद पृथ्वीवर पडते, पण पृथ्वी सफरचंदाकडे सरकत नाही.

2. पृथ्वीच्या केंद्रावर 'g' चे मूल्य शून्य असते.

*विभाग ड: फरक स्पष्ट करा (4 गुण - एकूण 4 गुण)*

1. वस्तुमान (Mass) आणि वजन (Weight).

*विभाग इ: स्पष्ट करा (4 गुण - एकूण 4 गुण)*

1. समुद्रातील भरती-ओहोटी कशी येते, हे स्पष्ट करा.

*उत्तरे (Marathi Version)*

*विभाग अ: रिकाम्या जागा भरा*

1. *सर आयझॅक न्यूटन*

2. *अभिकेंद्री बल*

3. *हेन्री कॅव्हेंडिश*

4. *g*

5. *वस्तुमाना*

*विभाग ब: व्याख्या लिहा*

1. *अभिकेंद्री बल (Centripetal force)*: वर्तुळाकार कक्षेमध्ये फिरणाऱ्या कोणत्याही वस्तूवर वर्तुळाच्या केंद्राच्या दिशेने बल प्रयुक्त होत असते. या बलास अभिकेंद्री बल म्हणतात. म्हणजेच या बलामुळे वस्तू केंद्राकडे जाण्यास प्रवृत्त होते.

2. *मुक्त पतन (Free Fall)*: जेव्हा एखादी वस्तू केवळ गुरुत्वीय बलाच्या प्रभावाखाली खाली येते, तेव्हा तिला मुक्त पतन झाले असे म्हणतात. मुक्त पतनासाठी, आरंभीचा वेग (u) शून्य असतो आणि त्वरण (a) हे 'g' (गुरुत्व त्वरण) एवढे असते.

3. *पृथ्वीचे गुरुत्व त्वरण (Earth's gravitational acceleration)*: पृथ्वी तिच्या जवळील सर्व वस्तूंवर गुरुत्वीय बल प्रयुक्त करते. न्यूटनच्या दुसऱ्या नियमाप्रमाणे, एखाद्या वस्तूवर प्रयुक्त होत असलेल्या बलामुळे वस्तूचे त्वरण होते. या नियमानुसार, पृथ्वीच्या गुरुत्वीय बलामुळेही वस्तूंचे त्वरण होते, यास पृथ्वीचे गुरुत्व त्वरण म्हणतात व ते 'g' या अक्षराने संबोधले जाते. त्वरण ही एक सदिश राशी आहे आणि पृथ्वीच्या गुरुत्व त्वरणाची दिशा, तिच्या गुरुत्वीय बलाप्रमाणे, पृथ्वीच्या केंद्राकडे, म्हणजेच ऊर्ध्वदिशेत असते.

*विभाग क: शास्त्रीय कारणे लिहा*

1. *सफरचंद पृथ्वीवर पडते, पण पृथ्वी सफरचंदाकडे सरकत नाही.*

न्यूटनच्या सिद्धांताप्रमाणे प्रत्येक वस्तू प्रत्येक इतर वस्तूला आकर्षित करते. म्हणजेच पृथ्वी सफरचंदाला स्वतःकडे खेचते, तसेच सफरचंदही पृथ्वीला तेवढ्याच बलाने स्वतःकडे खेचते. परंतु न्यूटनच्या दुसऱ्या नियमानुसार (F=ma), एखाद्या वस्तूवर प्रयुक्त होणाऱ्या बलामुळे होणारे त्वरण हे वस्तूच्या वस्तुमानाशी व्यस्त प्रमाणात असते. पृथ्वीचे वस्तुमान सफरचंदाच्या वस्तुमानापेक्षा खूपच जास्त आहे. त्यामुळे सफरचंदाचे पृथ्वीकडे होणारे त्वरण लक्षणीय असते आणि ते खाली पडते, तर सफरचंदाकडे पृथ्वीचे होणारे त्वरण अत्यंत नगण्य असल्याने ते दिसत नाही.

2. *पृथ्वीच्या केंद्रावर 'g' चे मूल्य शून्य असते.*

जेव्हा वस्तू पृथ्वीच्या आत जाते, तेव्हा वस्तूवर गुरुत्वीय बल प्रयुक्त करणारा पृथ्वीचा भागही कमी होत जातो. पृथ्वीच्या केंद्रावर, वस्तूवर सर्व बाजूंनी समान वस्तुमानाचा भाग असल्याने, सर्व बाजूंनी प्रयुक्त होणारे गुरुत्वीय बल एकमेकांना रद्द करतात. त्यामुळे केंद्रावर वस्तूवरील निव्वळ गुरुत्वीय बल शून्य होते. परिणामी, पृथ्वीच्या गुरुत्वीय बलामुळे होणारे त्वरण 'g' हे केंद्रावर शून्य असते.

*विभाग ड: फरक स्पष्ट करा*

1. *वस्तुमान (Mass) आणि वजन (Weight)*

* *वस्तुमान*:

* कोणत्याही वस्तूचे वस्तुमान म्हणजे त्यामध्ये असलेल्या द्रव्याचे मापन होय.

* याचे SI एकक किलोग्राम (kg) आहे.

* वस्तुमान ही अदिश राशी आहे.

* याचे मूल्य सगळीकडे सारखेच असते, ते दुसऱ्या एखाद्या ग्रहावर देखील बदलत नाही.

* वस्तुमान हे वस्तूच्या जडत्वाचे गुणात्मक माप आहे.

* *वजन*:

* एखाद्या वस्तूला पृथ्वी ज्या गुरुत्वीय बलाने आकर्षित करते, त्या बलाला वजन असे म्हणतात.

* याचे SI एकक न्यूटन (N) आहे.

* वजन ही सदिश राशी आहे, तिची दिशा पृथ्वीच्या केंद्राकडे असते.

* याचे मूल्य 'g' च्या मूल्याप्रमाणे पृथ्वीवर व वेगवेगळ्या ग्रहांवर बदलते.

* वजन म्हणजे गुरुत्वाकर्षणामुळे वस्तूवर प्रयुक्त होणारे बल (F = mg).

*विभाग इ: स्पष्ट करा*

1. *समुद्रातील भरती-ओहोटी कशी येते, हे स्पष्ट करा.*

समुद्रात नियमितपणे येणारी भरती-ओहोटी *चंद्राच्या गुरुत्वीय बलामुळे* येते. समुद्रातील पाण्याची पातळी दिवसातून दोनदा नियमित अंतराने वाढते व कमी होते. *चंद्राच्या थेट खाली असलेले पाणी चंद्राकडे खेचले जाते* आणि तेथील पाण्याची पातळी वाढते, ज्यामुळे त्या ठिकाणी *भरती* येते. भरती आलेल्या ठिकाणापासून पृथ्वीवर 90° कोनावर असलेल्या दोन ठिकाणी पाण्याची पातळी कमी होते आणि तेथे *ओहोटी* येते.

2: Periodic Classification of Elements (Total Marks: 25)

Q1. Choose the correct option and rewrite the statement / Fill in the blanks. (5 Marks)

1. Around the year 1800, only about ____ elements were known.

2. Newlands arranged elements in an increasing order of their ______.

3. The Russian scientist ______ developed the periodic table of elements during the period 1869 to 1872 A.D.

4. In the modern periodic table, the eighteen vertical columns are called ______.

5. Elements that lose electrons easily and become positively charged ions are called ______.

Q2. Define/Explain the following terms. (2 Marks each, 4 Marks Total)

1. Dobereiner's Triads

2. Octave (in Newlands' Law)

Q3. Answer the following questions. (3 Marks each, 6 Marks Total)

1. Explain any two demerits of Mendeleev's periodic table.

2. How is the position of elements in the modern periodic table determined based on their electronic configuration?

Q4. Give scientific reasons. (3 Marks each, 6 Marks Total)

1. Alkali metals (Group 1) are very soft and can be cut with a knife.

2. The atomic size increases down a group in the modern periodic table.

Q5. Explain the periodic trend in the variation of metallic character in a period from left to right and down a group in the modern periodic table. (4 Marks)

English Test Solutions

Q1. Choose the correct option and rewrite the statement / Fill in the blanks. (5 Marks)

1. Around the year 1800, only about 30 elements were known.

2. Newlands arranged elements in an increasing order of their atomic masses.

3. The Russian scientist Dmitri Mendeleev developed the periodic table of elements during the period 1869 to 1872 A.D.

4. In the modern periodic table, the eighteen vertical columns are called groups.

5. Elements that lose electrons easily and become positively charged ions are called electropositive elements / metals.

Q2. Define/Explain the following terms. (2 Marks each, 4 Marks Total)

1. Dobereiner's Triads: Dobereiner suggested that properties of elements are related to their atomic masses. He made groups of three elements each, having similar chemical properties, and called them triads. He showed that the atomic mass of the middle element was approximately equal to the mean of the atomic masses of the other two elements.

2. Octave (in Newlands' Law): Newlands observed that every eighth element had properties similar to those of the first. He compared this similarity with the octaves in music (where a note with double the original frequency comes again at the eighth place in Western music). He called this similarity observed in the eighth and the first element as the Law of Octaves.

Q3. Answer the following questions. (3 Marks each, 6 Marks Total)

1. Demerits of Mendeleev’s periodic table: (Any two)

o Ambiguity in Cobalt and Nickel: The whole number atomic mass of the elements cobalt (Co) and nickel (Ni) is the same. Therefore, there was an ambiguity regarding their sequence in Mendeleev’s periodic table.

o Position of Isotopes: Isotopes were discovered long after Mendeleev put forth the periodic table. As isotopes have the same chemical properties but different atomic masses, a challenge was posed in placing them in Mendeleev’s periodic table.

o Non-uniform rise in atomic mass: When elements are arranged in an increasing order of atomic masses, the rise in atomic mass does not appear to be uniform. It was not possible, therefore, to predict how many elements could be discovered between two heavy elements.

o Position of Hydrogen: Hydrogen shows similarity with both halogens (group VII) and alkali metals (group I), leading to an ambiguous position in the table.

2. How is the position of elements in the modern periodic table determined based on their electronic configuration?

o The classification of elements in the modern periodic table is based on their atomic numbers, which are directly related to their electronic configuration.

o Period Determination: The number of electron-containing shells in an element's electronic configuration determines its period. For example, elements in period-2 have electrons in K and L shells, and elements in period-3 have electrons in K, L, and M shells.

o Group Determination: The number of valence electrons (electrons in the outermost shell) in an element's electronic configuration determines its group. Elements within the same group have the same number of valence electrons, which accounts for the similarity in their chemical properties.

Q4. Give scientific reasons. (3 Marks each, 6 Marks Total)

1. Alkali metals (Group 1) are very soft and can be cut with a knife.

o Metals are generally hard, but alkali metals such as lithium, sodium, and potassium (belonging to Group 1) are exceptions. They are very soft and can be easily cut with a knife. This softness is attributed to their weak metallic bonding, which arises because they have only one valence electron that participates in bonding and a relatively large atomic size.

2. The atomic size increases down a group in the modern periodic table.

o As we move down a group in the modern periodic table, a new electron shell is added at each successive period. This addition of new shells increases the distance between the outermost electrons and the nucleus. Even though the nuclear charge increases, the shielding effect of the inner electrons leads to a reduced effective nuclear charge on the valence electrons. Consequently, the attractive force of the nucleus on the outermost electrons decreases, causing the atomic size to increase down a group.

Q5. Explain the periodic trend in the variation of metallic character in a period from left to right and down a group in the modern periodic table. (4 Marks)

Metallic Character Across a Period (Left to Right):

As we move from left to right across a period, the effective nuclear charge acting on the valence electrons increases, and simultaneously, the atomic radius decreases.
Due to these factors, the tendency of an atom to lose its valence electrons decreases.
Therefore, the metallic character of elements decreases as we go from left to right in a period.

Metallic Character Down a Group (Top to Bottom):

As we move down a group, a new electron shell is added at each step. This increases the distance between the nucleus and the valence electrons.
This leads to a decrease in the effective nuclear charge experienced by the valence electrons, and thus, the attractive force on them becomes weaker.
Consequently, the tendency of an atom to lose valence electrons increases.
Therefore, the metallic character of elements increases as we go down a group.

2: मूलद्रव्यांचे आवर्ती वर्गीकरण (एकूण गुण: 25)

मराठी प्रश्नपत्रिका

प्र1. योग्य पर्याय निवडून विधान पुन्हा लिहा / रिकाम्या जागा भरा. (5 गुण)

1. सन 1800 च्या सुमारास फक्त ____ मूलद्रव्ये ज्ञात होती.

2. न्यूलँड्सने मूलद्रव्ये त्यांच्या ______ चढत्या क्रमानुसार मांडली.

3. दवमित्री मेंडेलीव्ह या रशियन वैज्ञानिकाने इसवी सन ______ ते ______ या काळात मूलद्रव्यांची आवर्तसारणी विकसित केली.

4. आधुनिक आवर्तसारणीमधील सात आडव्या ओळींना ______ म्हणतात.

5. मूलद्रव्यांची इलेक्ट्रॉन गमावून धन आयन बनण्याची प्रवृत्ती म्हणजेच त्या मूलद्रव्याचा ______ गुणधर्म होय.

प्र2. पुढील संज्ञा स्पष्ट करा/व्याख्या लिहा. (प्रत्येकी 2 गुण, एकूण 4 गुण)

1. डोबेरायनरची त्रिके

2. अष्टकांचा नियम (न्यूलँड्सच्या नियमाच्या संदर्भात)

प्र3. पुढील प्रश्नांची उत्तरे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण, एकूण 6 गुण)

1. मेंडेलीव्हच्या आवर्तसारणीतील कोणत्याही दोन त्रुटी स्पष्ट करा.

2. आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये मूलद्रव्यांचे स्थान त्यांच्या इलेक्ट्रॉन संरूपणावरून कसे निश्चित केले जाते?

प्र4. शास्त्रीय कारणे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण, एकूण 6 गुण)

1. गण 1 मधील अल्क धातू (उदा. लिथियम, सोडिअम, पोटॅशियम) खूप मऊ असल्याने ते सुरीने सहज कापता येतात.

2. आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये गणात वरून खाली जाताना अणुत्रिज्या वाढत जाते.

प्र5. आधुनिक आवर्तसारणीतील आवर्तात डावीकडून उजवीकडे जाताना आणि गणात वरून खाली येताना धातू-अधातू गुणधर्मातील आवर्ती कल स्पष्ट करा. (4 गुण)

मराठी प्रश्नपत्रिकेची उत्तरे

प्र1. योग्य पर्याय निवडून विधान पुन्हा लिहा / रिकाम्या जागा भरा. (5 गुण)

1. सन 1800 च्या सुमारास फक्त 30 मूलद्रव्ये ज्ञात होती.

2. न्यूलँड्सने मूलद्रव्ये त्यांच्या अणुवस्तुमानांच्या चढत्या क्रमानुसार मांडली.

3. दवमित्री मेंडेलीव्ह या रशियन वैज्ञानिकाने इसवी सन 1869 ते 1872 या काळात मूलद्रव्यांची आवर्तसारणी विकसित केली.

4. आधुनिक आवर्तसारणीमधील सात आडव्या ओळींना आवर्ते म्हणतात.

5. मूलद्रव्यांची इलेक्ट्रॉन गमावून धन आयन बनण्याची प्रवृत्ती म्हणजेच त्या मूलद्रव्याचा विद्युत धनता गुणधर्म होय.

1. डोबेरायनरची त्रिके: डोबेरायनर या जर्मन वैज्ञानिकाने मूलद्रव्यांचे गुणधर्म व त्यांची अणुवस्तुमाने यांच्यात संबंध असल्याचे सुचवले. त्याने एकसारखे रासायनिक गुणधर्म असणाऱ्या प्रत्येकी तीन मूलद्रव्यांचे गट पाडून त्यांना त्रिके असे नाव दिले. डोबेरायनरने दाखवले की मधल्या मूलद्रव्याचे अणुवस्तुमान हे अंदाजे इतर दोन मूलद्रव्यांच्या अणुवस्तुमानांच्या सरासरी इतके असते.

2. अष्टकांचा नियम (न्यूलँड्सच्या नियमाच्या संदर्भात): न्यूलँड्सने आठव्या व पहिल्या मूलद्रव्यांच्या गुणधर्मांमध्ये दिसून येणाऱ्या सारखेपणाला अष्टकांचा नियम असे म्हटले. त्याने या सारखेपणाची तुलना संगीतातील अष्टकांशी केली. पाश्चात्त्य संगीतामध्ये 'Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Ti' हे सात स्वर आहेत व आठव्या स्थानावर दुप्पट वारंवारतेचा 'Do' स्वर पुन्हा येतो, यालाच अष्टक म्हणतात.

प्र3. पुढील प्रश्नांची उत्तरे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण, एकूण 6 गुण)

1. मेंडेलीव्हच्या आवर्तसारणीतील कोणत्याही दोन त्रुटी स्पष्ट करा: (कोणत्याही दोन)

o कोबाल्ट व निकेलच्या स्थानाबद्दल संदिग्धाता: कोबाल्ट (Co) व निकेल (Ni) या मूलद्रव्यांचे पूर्णांकी अणुवस्तुमान समान असल्याने त्यांच्या क्रमाबद्दल मेंडेलीव्हच्या आवर्तसारणीत संदिग्धाता होती.

o समस्थानिकांचे स्थान: समस्थानिकांचे रासायनिक गुणधर्म समान, तर अणुवस्तुमाने भिन्न असल्यामुळे त्यांना मेंडेलीव्हच्या आवर्तसारणीत जागा कशा प्रकारे द्यायची हे एक मोठे आव्हान होते.

o अणुवस्तुमानातील वाढ अनियमीत: वाढत्या अणुवस्तुमानाप्रमाणे मांडलेल्या मूलद्रव्यांच्या अणुवस्तुमानांमधील वाढ नियमित दराने होत नसल्याने दोन जड मूलद्रव्यांच्या मध्ये किती मूलद्रव्यांचा शोध लागेल याचे भाकीत करणे मेंडेलीव्हच्या आवर्ती नियमानुसार शक्य नव्हते.

o हायड्रोजनचे स्थान: हायड्रोजन हा हॅलोजन्स (गण VII) शी साधर्म्य दर्शवतो, तसेच अल्क धातू (गण I) यांच्या रासायनिक गुणधर्मांमध्येही साधर्म्य आहे, त्यामुळे त्याला निश्चित स्थान देता आले नाही.

o आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण त्यांच्या वाढत्या अणुअंकाप्रमाणे केले आहे, ज्यामुळे त्यांच्या इलेक्ट्रॉन संरूपणावर आधारित स्थान निश्चित केले जाते.

o आवर्ताचे निर्धारण: ज्या मूलद्रव्यांमध्ये इलेक्ट्रॉन असलेल्या कवचांची संख्या एकसारखी असते, ती मूलद्रव्ये एकाच आवर्तात असतात. नवीन आवर्त सुरू होताना नवीन इलेक्ट्रॉन कवच भरायला सुरुवात होते.

o गणाचे निर्धारण: मूलद्रव्याच्या अणुच्या बाह्यतम कवचातील इलेक्ट्रॉन्सच्या संख्येवरून (संयुजा इलेक्ट्रॉन) त्या मूलद्रव्याची संयुजा ठरते. ज्या मूलद्रव्यांची संयुजा समान असते, ती एकाच गणात असतात, ज्यामुळे त्यांच्या रासायनिक गुणधर्मांमध्ये साधर्म्य दिसून येते.

प्र4. शास्त्रीय कारणे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण, एकूण 6 गुण)

1. गण 1 मधील अल्क धातू (उदा. लिथियम, सोडिअम, पोटॅशियम) खूप मऊ असल्याने ते सुरीने सहज कापता येतात.

o सर्वसाधारणपणे धातू कठीण असतात, परंतु गण 1 मधील अल्क धातू (लिथियम, सोडिअम, पोटॅशियम) याला अपवाद आहेत. हे धातू खूप मऊ असल्याने ते सुरीने सहज कापता येतात. त्यांची ही मऊपणाची वैशिष्ट्ये त्यांच्या धातू बंधांमधील दुर्बलतेमुळे असते, कारण त्यांच्याकडे फक्त एक संयुजा इलेक्ट्रॉन असतो आणि त्यांचा अणू आकार तुलनेने मोठा असतो.

2. आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये गणात वरून खाली जाताना अणुत्रिज्या वाढत जाते.

o आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये एका गणात वरून खाली जाताना प्रत्येक टप्प्यावर नवीन कवच (इलेक्ट्रॉन शेल) वाढवले जाते. यामुळे बाह्यतम इलेक्ट्रॉन आणि अणुकेंद्रक यांच्यातील अंतर वाढत जाते. अणुकेंद्रकावरील धनप्रभार वाढत असूनही, आतील कवचांमधील इलेक्ट्रॉन्समुळे प्रभावी केंद्रकीय प्रभार कमी होतो. परिणामी, बाह्यतम इलेक्ट्रॉन्सवरील आकर्षण बल कमी होते आणि अणुचे आकारमान वाढत जाते.

आवर्तात धातू-गुणधर्म (डावीकडून उजवीकडे):

एका आवर्तात डावीकडून उजवीकडे जाताना केंद्रकीय प्रभार वाढत जातो आणि अणुत्रिज्या कमी होत जाते.
या दोन्ही घटकांमुळे संयुजा इलेक्ट्रॉन्सवर प्रयुक्त होणारा परिणामी केंद्रकीय प्रभार वाढत जातो.
यामुळे संयुजा इलेक्ट्रॉन गमावण्याची अणूची प्रवृत्ती कमी होत जाते.
म्हणजेच, आवर्तात डावीकडून उजवीकडे जाताना मूलद्रव्यांचा धातू-गुणधर्म कमी कमी होत जातो.

गणात धातू-गुणधर्म (वरून खाली):

एका गणात वरून खाली जाताना नवीन कवचाची भर पडते, त्यामुळे केंद्रक व संयुजा इलेक्ट्रॉन यांच्यातील अंतर वाढत जाते.
यामुळे संयुजा इलेक्ट्रॉन्सवरील परिणामी केंद्रकीय प्रभार कमी होतो आणि आकर्षण बल दुर्बल होते.
परिणामी, संयुजा इलेक्ट्रॉन गमावण्याची अणूची प्रवृत्ती वाढते.
म्हणजेच, गणात वरून खाली जाताना मूलद्रव्याचा धातू-गुणधर्म वाढण्याचा कल दिसून येतो.

3: Chemical Reactions and Equations (25 Marks)

Q1. Fill in the blanks. (3 Marks)

a. If the composition of matter changes during a process then it is called a _________ change.

b. When two or more reactants combine in a reaction to form a single product, it is a _________ reaction.

c. When a carbon compound combines with another compound to form a product that contains all the atoms in both the reactants, it is called an _________ reaction.

Q2. Identify Physical or Chemical Changes. (3 Marks)

Classify the following phenomena as physical (P) or chemical (C) changes:

a. Cooking of food

b. Evaporation of water

c. Ripening of fruit

d. Breaking of a glass object on falling from a height

e. Milk turned into curd

f. Transformation of ice into water

Q3. Define the following terms. (4 Marks)

a. Chemical Reaction b. Balanced Equation

Q4. Give scientific reasons. (4 Marks)

a. It takes time for pieces of Shahabad tile to disappear in HCl, but its powder disappears rapidly.

b. While preparing dilute sulphuric acid from concentrated sulphuric acid in the laboratory, the concentrated sulphuric acid is added slowly to water with constant stirring.

Q5. Balance the following chemical equation. (4 Marks)

N2(g) + H2(g) → NH3(g)

Q6. Explain the following types of chemical reactions with one example each. (7 Marks)

a. Combination reaction b. Decomposition reaction c. Exothermic reaction

--------------------------------------------------------------------------------

3: रासायनिक अभिक्रिया व समीकरणे (25 गुण)

प्र1. रिकाम्या जागा भरा. (3 गुण)

a. एखाद्ा प्रक्रियेत द्रव्याचे संघटन बदलले, तर त्याला _________ बदल म्हणतात.

b. जेव्हा दोन किंवा अधिक अभिकारके अभिक्रियेत संयोग पावून एकच उत्पादित तयार होते, तेव्हा त्या अभिक्रियेला _________ अभिक्रिया म्हणतात.

c. जेव्हा एखादे कार्बनी संयुग दुसऱ्या संयुगाबरोबर संयोग पावून दोन्ही अभिकारकांमधील सर्व अणू असलेले एकच उत्पादित तयार होते, तेव्हा त्या अभिक्रियेला _________ अभिक्रिया म्हणतात.

प्र2. भौतिक किंवा रासायनिक बदल ओळखा. (3 गुण)

खालील घटनांचे भौतिक (भौ) किंवा रासायनिक (रा) बदलांमध्ये वर्गीकरण करा: a. अन्न शिजणे

b. पाण्याचे बाष्पीभवन होणे

c. फळ परिपक्व होणे

d. उंचीवरून पडून काचेची वस्तू फुटणे

e. दुधाचे दह्यामध्ये रूपांतर होणे

f. बर्फाचे पाण्यात रूपांतर होणे

प्र3. खालील संज्ञा स्पष्ट करा. (4 गुण)

a. रासायनिक अभिक्रिया b. संतुलित समीकरण

प्र4. शास्त्रीय कारणे लिहा. (4 गुण)

a. शहाबादी फरशीचे तुकडे HCl मध्ये नाहीसे व्हायला वेळ लागते, पण फरशीचा चुरा मात्र लवकर नाहीसा होतो.

b. प्रयोगशाळेत सांद्र सल्फ्युरिक आम्लापासून विरल आम्ल तयार करताना, पाण्यामध्ये सांद्र सल्फ्युरिक आम्ल संथ धारेने सोडून द्रावण काचकांडीने ढवळत राहतात.

प्र5. खालील रासायनिक समीकरण संतुलित करा. (4 गुण)

N2(g) + H2(g) → NH3(g)

प्र6. खालील रासायनिक अभिक्रियांचे प्रकार प्रत्येकी एका उदाहरणासह स्पष्ट करा. (7 गुण)

a. संयोग अभिक्रिया b. अपघटन अभिक्रिया c. उष्णतादायी अभिक्रिया

--------------------------------------------------------------------------------

Solutions

Q1. Fill in the blanks. (3 Marks)

a. If the composition of matter changes during a process then it is called a chemical change.

b. When two or more reactants combine in a reaction to form a single product, it is a combination reaction.

c. When a carbon compound combines with another compound to form a product that contains all the atoms in both the reactants, it is called an addition reaction.

Q2. Identify Physical or Chemical Changes. (3 Marks)

a. Cooking of food – Chemical

b. Evaporation of water – Physical

c. Ripening of fruit – Chemical

d. Breaking of a glass object on falling from a height – Physical

e. Milk turned into curd – Chemical

f. Transformation of ice into water – Physical

Q3. Define the following terms. (4 Marks)

a. Chemical Reaction: When the composition of matter changes during a process, it is called a chemical change. During a chemical change, some chemical reactions take place in the concerned matter. In a chemical reaction, reactants get converted into new substances called products. During this, some chemical bonds in the reactants break and some new chemical bonds are formed so as to transform the reactants into the products.

b. Balanced Equation: A chemical equation is called a ‘balanced equation’ if the number of atoms of each element in the reactants is the same as the number of atoms of those elements in the products.

Q4. Give scientific reasons. (4 Marks)

a. It takes time for pieces of Shahabad tile to disappear in HCl, but its powder disappears rapidly.

The rate of a chemical reaction depends upon the size of the particles of the reactants. In the activity where Shahabad tile pieces and powder reacted with dilute HCl, the CO2 effervescence was formed slowly with the pieces but rapidly with the powder. This indicates that a reaction proceeds faster when the surface area of the reactant particles is increased, which is the case with powder compared to pieces.

b. While preparing dilute sulphuric acid from concentrated sulphuric acid in the laboratory, the concentrated sulphuric acid is added slowly to water with constant stirring.

When concentrated sulphuric acid is mixed with water, a large amount of heat is released, making it an exothermic process. If water is poured into concentrated sulphuric acid, the large amount of heat released instantaneously would vaporize the water, leading to a potential accident. To avoid this, water is taken in a beaker, and concentrated sulphuric acid is added slowly, drop by drop, with constant stirring. This ensures that the heat is released gradually, preventing a sudden temperature rise and a dangerous reaction.

Q5. Balance the following chemical equation. (4 Marks) Unbalanced Equation:

N2(g) + H2(g) → NH3(g)

Balanced Equation: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Step 1:Write the unbalanced equation: N2(g) + H2(g) → NH3(g) [15, 16]

Step 2:Compare the number of atoms of each element on both sides.

Reactants: N = 2, H = 2

Products: N = 1, H = 3

Step 3: To balance Nitrogen atoms, place a coefficient '2' before NH3 on the product side.

N2(g) + H2(g) → 2NH3(g)

Now: Reactants: N = 2, H = 2; Products: N = 2, H = 6

Step 4: To balance Hydrogen atoms, place a coefficient '3' before H2 on the reactant side.

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Now: Reactants: N = 2, H = 6; Products: N = 2, H = 6

Step 5: The equation is now balanced.

Q6. Explain the following types of chemical reactions with one example each. (7 Marks)

a. Combination reaction: When two or more reactants combine in a reaction to form a single product, it is called a combination reaction. * Example: Burning of magnesium in air. Magnesium combines with oxygen to form magnesium oxide. 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

b. Decomposition reaction: A chemical reaction in which a single reactant breaks down into two or more products is called a decomposition reaction. * Example: Heating of calcium carbonate. Calcium carbonate decomposes into calcium oxide and carbon dioxide. CaCO3(s) + Heat → CaO(s) + CO2(g)

c. Exothermic reaction: In various processes and reactions, there is an exchange of heat. Processes or reactions that release heat are called exothermic processes or reactions. * Example: Dissolution of sodium hydroxide in water. When sodium hydroxide dissolves in water, heat is released, causing the temperature to rise. NaOH (s) + H2O (l) → NaOH (aq) + Heat

--------------------------------------------------------------------------------

उत्तरे

प्र1. रिकाम्या जागा भरा. (3 गुण)

a. एखाद्ा प्रक्रियेत द्रव्याचे संघटन बदलले, तर त्याला रासायनिक बदल म्हणतात.

b. जेव्हा दोन किंवा अधिक अभिकारके अभिक्रियेत संयोग पावून एकच उत्पादित तयार होते, तेव्हा त्या अभिक्रियेला संयोग अभिक्रिया म्हणतात.

c. जेव्हा एखादे कार्बनी संयुग दुसऱ्या संयुगाबरोबर संयोग पावून दोन्ही अभिकारकांमधील सर्व अणू असलेले एकच उत्पादित तयार होते, तेव्हा त्या अभिक्रियेला समावेशन अभिक्रिया म्हणतात.

प्र2. भौतिक किंवा रासायनिक बदल ओळखा. (3 गुण)

a. अन्न शिजणे – रासायनिक

b. पाण्याचे बाष्पीभवन होणे – भौतिक

c. फळ परिपक्व होणे – रासायनिक

d. उंचीवरून पडून काचेची वस्तू फुटणे – भौतिक

e. दुधाचे दह्यामध्ये रूपांतर होणे – रासायनिक

f. बर्फाचे पाण्यात रूपांतर होणे – भौतिक

प्र3. खालील संज्ञा स्पष्ट करा. (4 गुण)

a. रासायनिक अभिक्रिया: जेव्हा एखाद्ा प्रक्रियेत द्रव्याचे संघटन बदलते, तेव्हा त्याला रासायनिक बदल म्हणतात. रासायनिक बदल घडताना संबंधित द्रव्यामध्ये काही रासायनिक अभिक्रिया घडतात. रासायनिक अभिक्रियेत अभिकारके नवीन पदार्थांमध्ये, ज्यांना उत्पादित म्हणतात, रूपांतरित होतात. यामध्ये अभिकारकांमधील काही रासायनिक बंध तुटतात आणि उत्पादित तयार करण्यासाठी काही नवीन रासायनिक बंध तयार होतात.

b. संतुलित समीकरण: ज्या समीकरणात अभिकारकांमधील प्रत्येक मूलद्रव्याच्या अणूंची संख्या उत्पादितकांमधील त्याच मूलद्रव्यांच्या अणूंच्या संख्येएवढी असते, त्याला 'संतुलित समीकरण' असे म्हणतात.

प्र4. शास्त्रीय कारणे लिहा. (4 गुण)

a. शहाबादी फरशीचे तुकडे HCl मध्ये नाहीसे व्हायला वेळ लागते, पण फरशीचा चुरा मात्र लवकर नाहीसा होतो. रासायनिक अभिक्रियेचा दर अभिकारकांच्या कणांच्या आकारमानावर अवलंबून असतो. शहाबादी फरशीचे तुकडे आणि चुरा विरल HCl मध्ये मिसळल्यावर केलेल्या कृतीमध्ये, CO2 चे बुडबुडे तुकड्यांबरोबर हळूहळू तयार झाले, तर चुऱ्याबरोबर ते जलद गतीने तयार झाले. यामुळे असे दिसून येते की, अभिक्रियेचा दर तेव्हा वाढतो जेव्हा अभिकारकांच्या कणांचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढवले जाते, जे तुकड्यांच्या तुलनेत चुऱ्याच्या बाबतीत जास्त असते.

b. प्रयोगशाळेत सांद्र सल्फ्युरिक आम्लापासून विरल आम्ल तयार करताना, पाण्यामध्ये सांद्र सल्फ्युरिक आम्ल संथ धारेने सोडून द्रावण काचकांडीने ढवळत राहतात. सांद्र सल्फ्युरिक आम्ल पाण्यामध्ये मिसळताना मोठ्या प्रमाणावर उष्णता बाहेर फेकली जाते, ही एक उष्णतादायी प्रक्रिया आहे. जर सांद्र सल्फ्युरिक आम्लात पाणी ओतले, तर मोठ्या प्रमाणात बाहेर पडणाऱ्या उष्णतेमुळे पाण्याचे तात्काळ बाष्पीभवन होऊन अपघात संभावतो. हे टाळण्यासाठी, पाणी एका चंचुपात्रात घेऊन त्यात थोडे थोडे सल्फ्युरिक आम्ल ओतून ढवळत राहतात. यामुळे उष्णता एका क्षणी थोडीच बाहेर टाकली जाते, ज्यामुळे अचानक तापमान वाढ होऊन धोकादायक अभिक्रिया टाळता येते.

प्र5. खालील रासायनिक समीकरण संतुलित करा. (4 गुण)

असंतुलित समीकरण: N2(g) + H2(g) → NH3(g)

संतुलित समीकरण: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

पायरी 1: असंतुलित समीकरण लिहा: N2(g) + H2(g) → NH3(g) [15, 16]

पायरी 2: दोन्ही बाजूंना प्रत्येक मूलद्रव्याच्या अणूंची संख्या तपासा.

अभिकारके: N = 2, H = 2

उत्पादित: N = 1, H = 3

पायरी 3: नायट्रोजन अणू संतुलित करा. NH3 च्या आधी '2' लावा.

N2(g) + H2(g) → 2NH3(g)

आता: अभिकारके: N = 2, H = 2; उत्पादित: N = 2, H = 6

पायरी 4: हायड्रोजन अणू संतुलित करा. आता उत्पादित बाजूला 6 H अणू आहेत. अभिकारक बाजूला H2 च्या आधी '3' लावा.

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

आता: अभिकारके: N = 2, H = 6; उत्पादित: N = 2, H = 6

पायरी 5: समीकरण संतुलित झाले आहे.

a. संयोग अभिक्रिया: जेव्हा दोन किंवा अधिक अभिकारके अभिक्रियेत संयोग पावून एकच उत्पादित तयार होते, तेव्हा त्या अभिक्रियेला संयोग अभिक्रिया म्हणतात. * उदाहरण: मॅग्नेशियमचे हवेत ज्वलन. मॅग्नेशियम ऑक्सिजनशी संयोग पावून मॅग्नेशियम ऑक्साईड तयार होते. 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

b. अपघटन अभिक्रिया: ज्या रासायनिक अभिक्रियेत एका अभिकारकाचे अपघटन होऊन दोन किंवा अधिक उत्पादित तयार होतात, तिला अपघटन अभिक्रिया म्हणतात. * उदाहरण: कॅल्शियम कार्बोनेटला उष्णता दिल्यावर त्याचे अपघटन होऊन कॅल्शियम ऑक्साईड व कार्बन डायऑक्साईड तयार होते. CaCO3(s) + उष्णता → CaO(s) + CO2(g)

c. उष्णतादायी अभिक्रिया: विविध प्रक्रिया व अभिक्रियांमध्ये उष्णतेचे आदान-प्रदान होते. ज्या प्रक्रिया किंवा अभिक्रियांमध्ये उष्णता बाहेर फेकली जाते, त्यांना उष्णतादायी प्रक्रिया किंवा अभिक्रिया म्हणतात. * उदाहरण: सोडिअम हायड्रॉक्साईडचे पाण्यात विरघळणे. जेव्हा सोडिअम हायड्रॉक्साईड पाण्यात विरघळते, तेव्हा उष्णता बाहेर पडते आणि तापमानात वाढ होते.

NaOH (s) + H2O (l) → NaOH (aq) + उष्णता

Top of Form

Bottom of Form

4: Effects of Electric Current (25 Marks)

Q1. Fill in the blanks and rewrite the statement. (3 Marks)

a. The unit of intensity of the magnetic field is termed as ___________.

b. The electric current whose magnitude and direction changes after a definite and equal interval of time is called ___________.

c. If a charge Q flows from A to B in time t, then during that time the energy ___________ is given to the resistance where it is transformed into heat energy.

Q2. Define the following terms. (4 Marks)

a. Direct Current (DC) (2 Marks)

b. Electromagnetic Induction (2 Marks)

Q3. Give Scientific Reasons. (6 Marks)

a. Tungsten metal is used to make a solenoid type coil in an electric bulb. (3 Marks)

b. In electric equipment producing heat, e.g., iron, electric heater, boiler, toaster, etc., an alloy such as Nichrome is used, not pure metals. (3 Marks)

Q4. Solve the following example. (4 Marks)

Heat energy is being produced in a resistance in a circuit at the rate of 100 W. The current of 3 A is flowing in the circuit. What must be the value of the resistance?

Q5. Explain the construction and working of an AC Electric Generator. Draw a neat and labelled diagram. (8 Marks)

--------------------------------------------------------------------------------

Solutions to English Test: Effects of Electric Current

Q1. Fill in the blanks and rewrite the statement. (3 Marks)

a. The unit of intensity of the magnetic field is termed as Oersted.

b. The electric current whose magnitude and direction changes after a definite and equal interval of time is called Alternating Current (AC).

c. If a charge Q flows from A to B in time t, then during that time the energy VAB Q is given to the resistance where it is transformed into heat energy.

Q2. Define the following terms. (4 Marks)

a. Direct Current (DC): Direct current (DC) is the type of electric current that flows in only one direction and is non-oscillating, such as the current flowing from an electric cell through a circuit and returning to the cell.

b. Electromagnetic Induction: The phenomenon where an electric current is produced in a coil due to the relative motion between the coil and a magnet, or a change in the current in a nearby coil, is called Faraday's electromagnetic induction.

Q3. Give Scientific Reasons. (6 Marks)

a. Tungsten metal is used to make a solenoid type coil in an electric bulb. (3 Marks) * Tungsten has a very high melting point (3422 °C), which allows it to withstand high temperatures generated during the heating effect of electric current without melting. * This high melting point ensures that the filament glows brightly for a long time without breaking, producing light. * Therefore, tungsten is suitable for making the coil (filament) in an electric bulb.

b. In electric equipment producing heat, e.g., iron, electric heater, boiler, toaster, etc., an alloy such as Nichrome is used, not pure metals. (3 Marks) * Alloys like Nichrome (an alloy of nickel, chromium, iron, and manganese) have a much higher resistivity compared to pure metals. * They also have a very high melting point and do not oxidize easily at high temperatures. * This allows them to produce a significant amount of heat (due to higher resistance) without melting or corroding, making them ideal for heating elements in various appliances.

Q4. Solve the following example. (4 Marks)

Given: Power (P) = 100 W, Current (I) = 3 A Formula: Power P = I²R, where R is the resistance. Calculation: 100 W = (3 A)² × R 100 = 9 × R R = 100 / 9 R = 11.11 Ω Answer: The value of the resistance must be 11.11 Ω.

Q5. Explain the construction and working of an AC Electric Generator. Draw a neat and labelled diagram. (8 Marks)

Construction: An AC electric generator consists of a rectangular coil (ABCD) of insulated copper wire rotated in a magnetic field between the poles of a strong horseshoe magnet. The ends of the coil are connected to two conducting rings (R1 and R2), which are fixed to an axle. These rings rotate along with the coil. Stationary carbon brushes (B1 and B2) are connected to an external galvanometer and touch the rings. The axle is rotated externally by a machine.

Working:

1. When the axle is rotated, the coil ABCD also rotates in the magnetic field.

2. Consider the coil rotating clockwise. As the branch AB moves upwards and CD moves downwards, an induced current is generated in the branches.

3. According to Fleming's Right-Hand Rule, the direction of the induced current in branch AB will be from A to B, and in branch CD, it will be from C to D. Thus, the current flows in the direction A → B → C → D in the coil.

4. In the external circuit, the current flows from brush B2 to B1 (through the galvanometer).

5. After half a revolution, branch AB comes to the position of CD, and CD comes to the position of AB. Now, branch CD moves upwards, and AB moves downwards.

6. The induced current's direction changes: it will be D → C → B → A within the coil. In the external circuit, the current now flows from B1 to B2.

7. This reversal of current direction occurs after every half revolution, producing an Alternating Current (AC). The galvanometer shows deflection in opposite directions, indicating the alternating nature of the current.

Diagram: (Please refer to Figure 4.20 Electric generator on page 110 of "sci 1.pdf" or "sci m 1.pdf" for a neat and labelled diagram of an Electric Generator. The diagram should show the magnetic field, coil, axle, conducting rings, and carbon brushes, along with the direction of current.)

--------------------------------------------------------------------------------

विद्युतधारेचे परिणाम (25 गुण)

सूचना:

प्र1. रिकाम्या जागा भरा आणि विधान पुन्हा लिहा. (3 गुण)

अ. चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेचे एकक ___________ असे संबोधले जाते.

आ. ज्या विद्युतधारेचे परिमाण आणि दिशा ठराविक समान कालावधीनंतर बदलते, त्यास ___________ असे म्हणतात.

इ. जर Q इतका विद्युतप्रभार A पासून B कडे t या वेळेत गेला, तर त्या वेळेत ___________ इतकी ऊर्जा विद्युतरोधाला दिली जाते, जिथे तिचे रूपांतर उष्णता ऊर्जेमध्ये होते.

प्र2. खालील संज्ञा स्पष्ट करा. (4 गुण)

अ. दृष्ट धारा (DC) (2 गुण)

ब. विद्युत चुंबकीय प्रवर्तन (2 गुण)

प्र3. शास्त्रीय कारणे लिहा. (6 गुण)

अ. विजेच्या बल्बमध्ये कुंडल बनवण्यासाठी टंगस्टन धातू वापरतात. (3 गुण)

ब. विद्युत उपकरणे जी उष्णता निर्माण करतात, उदा. इस्त्री, हीटर, बॉयलर, टोस्टर इत्यादींमध्ये शुद्ध धातूऐवजी नायक्रोमसारखे मिश्रधातू वापरले जातात. (3 गुण)

प्र4. खालील उदाहरण सोडवा. (4 गुण)

एका विद्युत परिपथातील एका विद्युतरोधामध्ये उष्णता ऊर्जा 100 W या दराने निर्माण होत आहे. परिपथातून 3 A विद्युतधारा वाहत आहे. रोधाचे मूल्य किती असेल?

प्र5. प्रत्यावर्ती विद्युत जनित्राची (AC Electric Generator) रचना व कार्य स्पष्ट करा. सुबक व नामनिर्देशित आकृती काढा. (8 गुण)

--------------------------------------------------------------------------------

विद्युतधारेचे परिणाम

प्र1. रिकाम्या जागा भरा आणि विधान पुन्हा लिहा. (3 गुण)

अ. चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेचे एकक ओर्स्टेड असे संबोधले जाते.

ब. ज्या विद्युतधारेचे परिमाण आणि दिशा ठराविक समान कालावधीनंतर बदलते, त्यास प्रत्यावर्ती धारा (AC) असे म्हणतात.

इ. जर Q इतका विद्युतप्रभार A पासून B कडे t या वेळेत गेला, तर त्या वेळेत VAB Q इतकी ऊर्जा विद्युतरोधाला दिली जाते, जिथे तिचे रूपांतर उष्णता ऊर्जेमध्ये होते.

प्र2. खालील संज्ञा स्पष्ट करा. (4 गुण)

अ. दृष्ट धारा (DC): दृष्ट धारा (DC) म्हणजे अशी विद्युतधारा जी एकाच दिशेने वाहते आणि ती दोलायमान नसते. उदाहरणार्थ, विद्युतघटातून परिपथातून वाहणारी आणि पुन्हा घटाकडे येणारी धारा.

ब. विद्युत चुंबकीय प्रवर्तन: जेव्हा चुंबक आणि कुंडल यांच्यातील सापेक्ष गतीमुळे किंवा जवळच्या कुंडलातील विद्युतधारेत बदल झाल्यामुळे कुंडलामध्ये विद्युतधारा निर्माण होते, या घटनेला फॅरेडेचे विद्युत चुंबकीय प्रवर्तन म्हणतात.

प्र3. शास्त्रीय कारणे लिहा. (6 गुण)

अ. विजेच्या बल्बमध्ये कुंडल बनवण्यासाठी टंगस्टन धातू वापरतात. (3 गुण) * टंगस्टन धातूचा वितळणबिंदू खूप उच्च असतो (3422 °C), ज्यामुळे तो विद्युतधारेच्या औष्णिक परिणामामुळे निर्माण होणाऱ्या उच्च तापमानाला न वितळता सहन करू शकतो. * या उच्च वितळणबिंदूमुळे, फिलामेंट बराच काळ तेजस्वीपणे प्रकाशित होतो आणि प्रकाश निर्माण करतो. * म्हणून, विजेच्या बल्बमध्ये कुंडल (फिलामेंट) बनवण्यासाठी टंगस्टन उपयुक्त आहे.

ब. विद्युत उपकरणे जी उष्णता निर्माण करतात, उदा. इस्त्री, हीटर, बॉयलर, टोस्टर इत्यादींमध्ये शुद्ध धातूऐवजी नायक्रोमसारखे मिश्रधातू वापरले जातात. (3 गुण) * नायक्रोमसारख्या मिश्रधातूंची (निकेल, क्रोमियम, लोह आणि मँगनीज यांचे मिश्रण) विद्युतरोधकता शुद्ध धातूंपेक्षा खूप जास्त असते. * त्यांचा वितळणबिंदूही खूप उच्च असतो आणि उच्च तापमानाला ते सहज ऑक्सिडीकरण होत नाहीत. * त्यामुळे ते वितळल्याशिवाय किंवा गंजल्याशिवाय मोठ्या प्रमाणात उष्णता (उच्च रोधामुळे) निर्माण करू शकतात, ज्यामुळे ते विविध उपकरणांमध्ये हीटिंग एलिमेंट्ससाठी आदर्श ठरतात.

प्र4. खालील उदाहरण सोडवा. (4 गुण)

दिलेली माहिती: शक्ती (P) = 100 W, विद्युतधारा (I) = 3 A सूत्र: शक्ती P = I²R, जिथे R हा रोध आहे. गणना: 100 W = (3 A)² × R 100 = 9 × R R = 100 / 9 R = 11.11 Ω उत्तर: रोधाचे मूल्य 11.11 Ω असेल.

रचना: प्रत्यावर्ती विद्युत जनित्रामध्ये एका आयताकृती कुंडलाची (ABCD) रचना असते, जे विद्युतरोधक तांब्याच्या तारेचे बनलेले असते आणि ते एका मजबूत नालाकृती चुंबकाच्या ध्रुवांच्या चुंबकीय क्षेत्रात फिरवले जाते. कुंडलाची टोके दोन वाहक कडयांना (R1 आणि R2) जोडलेली असतात, जी एका आसावर (Axle) बसवलेली असतात. ही कडी कुंडलासोबत फिरतात. स्थिर कार्बन ब्रश (B1 आणि B2) बाह्य गॅल्व्हनोमीटरला जोडलेले असतात आणि ते कडयांना स्पर्श करतात. आस बाह्य यंत्राच्या साहाय्याने फिरवला जातो.

कार्य:

1. जेव्हा आस फिरवला जातो, तेव्हा कुंडल ABCD चुंबकीय क्षेत्रात फिरते.

2. समजा, कुंडल घड्याळाच्या काट्यांच्या दिशेने फिरत आहे. शाखा AB वरच्या दिशेने आणि CD खालच्या दिशेने जाते, तेव्हा कुंडलाच्या शाखांमध्ये प्रवर्तित विद्युतधारा निर्माण होते.

3. फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमानुसार, शाखा AB मधील प्रवर्तित विद्युतधारेची दिशा A पासून B कडे आणि शाखा CD मध्ये C पासून D कडे असेल. अशा प्रकारे, कुंडलामध्ये A → B → C → D या दिशेने विद्युतधारा वाहते.

4. बाह्य परिपथात, विद्युतधारा ब्रश B2 कडून B1 कडे (गॅल्व्हनोमीटरमधून) वाहते.

5. अर्ध्या परिक्रमणानंतर, शाखा AB ही CD च्या जागी आणि CD ही AB च्या जागी येते. आता, शाखा CD वरच्या दिशेने आणि AB खालच्या दिशेने जाते.

6. प्रवर्तित विद्युतधारेची दिशा बदलते: आता कुंडलामध्ये D → C → B → A अशी धारा वाहते. बाह्य परिपथात, विद्युतधारा आता B1 कडून B2 कडे वाहते.

7. विद्युतधारेच्या दिशेतील हा बदल प्रत्येक अर्ध्या परिक्रमणानंतर होतो, ज्यामुळे प्रत्यावर्ती धारा (AC) निर्माण होते. गॅल्व्हनोमीटर विरुद्ध दिशांना विक्षेपण दाखवतो, जे धारेचे प्रत्यावर्ती स्वरूप दर्शवते.

आकृती: (विद्युत जनित्राची सुबक व नामनिर्देशित आकृती काढण्यासाठी कृपया आकृती 4.20 विद्युत जनित्र पहा. आकृतीत चुंबकीय क्षेत्र, कुंडल, आस, वाहक कडी आणि कार्बन ब्रश तसेच विद्युतधारेची दिशा दर्शवावी.)

5 : "Heat" (उष्णता)

ENGLISH TEST (25 Marks)

Q. I. Choose the correct option and rewrite the statement. (5 Marks)

1. The amount of water vapour in air is determined in terms of its …………. (Humidity / Specific Heat / Temperature)

2. During transformation of liquid phase to solid phase, the latent heat is …………. (absorbed / given off / increased)

3. At a given volume, if the relative humidity is 100%, the air is said to be …………. (unsaturated / saturated / dry)

4. The phenomenon in which the ice converts to liquid due to applied pressure and then re-converts to ice once the pressure is removed is called …………. (Anomalous behavior / Latent Heat / Regelation)

5. If heat is exchanged between a hot and cold object, the change in temperature continues till the temperatures of both the objects attain the …………. (same value / boiling point / melting point)

Q. II. Answer the following. (3 Marks each) (6 Marks)

1. What is meant by Specific Heat Capacity?

2. What is the ‘Principle of Heat Exchange’ and under what condition is it obtained?

Q. III. Give Scientific Reasons. (Answer any two) (4 Marks each) (8 Marks)

1. What is the role of anomalous behavior of water in preserving aquatic life in regions of cold climate?

2. When a cold bottle is taken out of the refrigerator and kept outside, water droplets form on its outer surface. Explain this phenomenon with reference to the concept of dew.

3. In the experiment related to regelation, the wire gradually penetrates the ice slab, however, the ice slab does not break. Why?

Q. IV. Explain in detail. (Answer any one) (6 Marks)

1. Explain the meaning and role of Latent Heat in the change of state of a substance. How will the state of matter transform if latent heat is given off by a substance?

2. Describe the experimental procedure used to prove that different substances have different specific heat capacities. What is the expected observation? (Exclude specific numerical values or calculations).

ENGLISH SOLUTION

Q. I. Choose the correct option and rewrite the statement. (5 Marks)

1. The amount of water vapour in air is determined in terms of its Humidity.

2. During transformation of liquid phase to solid phase, the latent heat is given off. (Note: The latent heat is "given off" or "lost".)

3. At a given volume, if the relative humidity is 100%, the air is said to be saturated.

4. The phenomenon in which the ice converts to liquid due to applied pressure and then re-converts to ice once the pressure is removed is called Regelation.

5. If heat is exchanged between a hot and cold object, the change in temperature continues till the temperatures of both the objects attain the same value.

Q. II. Answer the following. (3 Marks each) (6 Marks)

1. Specific Heat Capacity (c): The Specific Heat Capacity of a substance is the amount of heat energy required to raise the temperature of a unit mass of the substance by one degree Celsius or one Kelvin. The heat energy absorbed by an object of mass 'm' to raise its temperature by ΔT is given by m × c × ΔT. Different substances have different specific heat capacities.

2. Principle of Heat Exchange: The principle states that Heat energy lost by the hot object = Heat energy gained by the cold object. This principle is obtained when the system of both the hot and cold objects is isolated from the environment by keeping it inside a heat resistant box, meaning that the energy exchange takes place between the two objects only, ensuring no energy flows from inside or comes into the box.

Q. III. Give Scientific Reasons. (Answer any two) (4 Marks each) (8 Marks)

1. Role of anomalous behaviour of water in cold climates:

o In cold regions, as the atmospheric temperature drops below 0 ^∘C, the surface water cools.

o Water exhibits anomalous behaviour: when heated from 0 ^∘C to 4 ^∘C, it contracts, and its volume is minimum at 4^∘C. Consequently, water at 4^∘C has the maximum density.

o As the lake surface cools, the denser 4^∘C water sinks to the bottom.

o When the surface temperature drops below 4^∘C, the water becomes less dense, remains on the surface, and eventually freezes to ice at 0^∘C.

o The layer of ice formed on the top acts as an insulator (heat resistant). This prevents the heat from the water below from escaping, maintaining the lower layer of water above 0^∘C (usually at 4^∘C ), thereby preserving aquatic life.

2. Formation of water droplets on a cold bottle:

o The presence of water vapour in the air makes it moist, which is called humidity.

o When the cold bottle is taken out, the air immediately surrounding its outer surface cools down rapidly.

o As the air cools, it reaches a temperature (Dew point) where it becomes saturated with water vapour.

o The excess vapour content subsequently condenses into tiny water droplets (dew) on the cold surface of the bottle.

3. Wire penetrating ice but not breaking the slab (Regelation):

o Regelation is the phenomenon where ice converts to liquid due to applied pressure and then re-converts to ice once the pressure is removed.

o When the heavy weights are applied, the pressure exerted by the thin wire on the ice increases, causing the melting point of the ice immediately below the wire to decrease below 0^∘C.

o Due to this lowered melting point, the ice melts at 0^∘C, and the wire sinks into the resulting water.

o Once the wire passes, the pressure on the water above it is released, and its melting point reverts to 0^∘C.

o This causes the water to freeze again immediately, sealing the path left by the wire, so the ice slab remains intact.

Q. IV. Explain in detail. (Answer any one) (6 Marks)

1. Latent Heat and Change of State:

o Latent Heat: This is the heat absorbed or released during the phase transformation of a substance (e.g., solid to liquid, liquid to gas) without any change in its temperature. Latent means hidden.

o Role in Change of State: This energy is utilized to break the bonds between the molecules of the substance during the change of state. For instance, during the conversion of ice to water at 0^∘C, the heat supplied is continuously used to overcome the bonds holding the water molecules in the solid state, hence the temperature does not rise until all the ice has melted.

o Transformation when Latent Heat is Given Off: If latent heat is given off (released) by a substance, the substance transforms from a higher energy state to a lower energy state.

§ If latent heat of vaporization is given off, the substance transforms from Gaseous state to Liquid state (Condensation).

§ If latent heat of fusion is given off, the substance transforms from Liquid state to Solid state (Freezing).

2. Experiment to prove different Specific Heat Capacities:

o Apparatus and Chemicals: Take solid spheres of equal mass made of different substances, such as iron, copper, and lead. Also require an insulated tray containing a thick layer of wax, a beaker of boiling water, and a burner.

o Procedure:

1. Place the solid spheres (iron, copper, lead) of equal mass into the boiling water and keep them there for some time. They will all attain the temperature of boiling water (100 ^∘C).

2. Immediately take the spheres out and place them on the thick layer of wax.

3. Observe how deep each sphere penetrates the wax layer.

o Expected Observation: It is observed that the spheres penetrate the wax to different depths. The sphere with a higher specific heat capacity loses more heat and melts a thicker layer of wax, penetrating deeper. This difference in penetration depth confirms that despite starting at the same temperature and having the same mass, different substances possess different specific heat capacities.

5 : उष्णता (25 गुण)

प्र. १. योग्य पर्याय निवडून विधान पुन्हा लिहा. (5 गुण)

1. हवेतील पाण्याची वाफ किती प्रमाणात आहे, हे ज्या राशीच्या साहाय्याने मोजले जाते, त्याला …………. म्हणतात. (आर्द्रता / विशिष्ट ऊष्मा धारकता / तापमान)

2. पदार्थाचे द्रवातून स्थायूत रूपांतर होत असताना, अप्रकट ऊष्मा (latent heat) …………. (शोषली जाते / बाहेर टाकली जाते / वाढते)

3. दिलेल्या आकारमानात, जर सापेक्ष आर्द्रता 100% असेल, तर हवा …………. असते. (असंपृक्त / संपृक्त / कोरडी)

4. दाबामुळे बर्फाचे वितळणे व दाब काढून घेतल्यास त्याचा पुन्हा बर्फ होणे, या प्रक्रियेला …………. असे म्हणतात. (पाण्याचे असंगत आचरण / अप्रकट ऊष्मा / पुनर्हिमायन)

5. जर उष्ण वस्तू व थंड वस्तूंमध्ये उष्णतेची देवाणघेवाण झाली, तर तापमानातील बदल तोपर्यंत होत राहतो जोपर्यंत दोन्ही वस्तूंचे तापमान …………. होत नाही. (समान मूल्य / उत्कलनांक / द्रवणांक)

प्र. २. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण) (6 गुण)

1. विशिष्ट ऊष्मा धारकता म्हणजे काय?

2. ‘उष्णता विनिमयाचे तत्त्व’ म्हणजे काय व ते कोणत्या परिस्थितीत मिळते?

प्र. ३. शास्त्रीय कारणे लिहा. (कोणतेही दोन) (प्रत्येकी 4 गुण) (8 गुण)

1. थंड प्रदेशात जलीय वनस्पति व जलचर यांना जिवंत ठेवण्यात पाण्याचे असंगत आचरणाची भूमिका स्पष्ट करा.

2. फ्रिजमधून थंड पाण्याची बाटली बाहेर काढल्यास बाटलीच्या बाह्य पृष्ठभागावर पाण्याचे थेंब जमा झालेले दिसतात. याचे स्पष्टीकरण दवबिंदूच्या साहाय्याने करा.

3. पुनर्हिमायन प्रयोगात, तार हळूहळू बर्फाच्या लादीतून बाहेर पडते, तरीही बर्फ तुटत नाही. कारण काय?

प्र. ४. सविस्तर स्पष्ट करा. (कोणताही एक) (6 गुण)

1. अप्रकट ऊष्मा म्हणजे काय? पदार्थाच्या अवस्था बदलातील अप्रकट ऊष्मेची भूमिका स्पष्ट करा. जर अप्रकट ऊष्मा बाहेर टाकला गेल्यास पदार्थाची अवस्था कशी बदलेल?

2. वेगवेगळे पदार्थ वेगवेगळी विशिष्ट ऊष्मा धारकता दाखवतात हे प्रायोगिक साहाय्याने कसे सिद्ध कराल? अपेक्षित निरीक्षण काय असेल? (विशिष्ट संख्यात्मक मूल्ये किंवा आकडेमोड वगळा).

MARATHI SOLUTION

प्र. १. योग्य पर्याय निवडून विधान पुन्हा लिहा. (5 गुण)

1. हवेतील पाण्याची वाफ किती प्रमाणात आहे, हे ज्या राशीच्या साहाय्याने मोजले जाते, त्याला आर्द्रता म्हणतात.

2. पदार्थाचे द्रवातून स्थायूत रूपांतर होत असताना, अप्रकट ऊष्मा (latent heat) बाहेर टाकली जाते.

3. दिलेल्या आकारमानात, जर सापेक्ष आर्द्रता 100% असेल, तर हवा संपृक्त असते.

4. दाबामुळे बर्फाचे वितळणे व दाब काढून घेतल्यास त्याचा पुन्हा बर्फ होणे, या प्रक्रियेला पुनर्हिमायन असे म्हणतात.

5. जर उष्ण वस्तू व थंड वस्तूंमध्ये उष्णतेची देवाणघेवाण झाली, तर तापमानातील बदल तोपर्यंत होत राहतो जोपर्यंत दोन्ही वस्तूंचे तापमान समान मूल्य होत नाही.

प्र. २. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा. (प्रत्येकी 3 गुण) (6 गुण)

1. विशिष्ट ऊष्मा धारकता (c): एखाद्या पदार्थाच्या एकक वस्तुमानाचे तापमान एक अंश सेल्सियसने किंवा एक केल्व्हिनने वाढवण्यासाठी लागणाऱ्या उष्णतेस त्या पदार्थाची विशिष्ट ऊष्मा धारकता म्हणतात. पदार्थाच्या विशिष्ट ऊष्मा धारकतेमुळे समान वस्तुमान असलेल्या वेगवेगळ्या पदार्थांना समान उष्णता दिली असता, त्यांचे अंतिम तापमान वेगवेगळे असते.

2. उष्णता विनिमयाचे तत्त्व: या तत्त्वानुसार, उष्ण वस्तूने गमावलेली उष्णता = थंड वस्तूने ग्रहण केलेली उष्णता. हे तत्त्व तेव्हा मिळते जेव्हा उष्णता विनिमय करणारी दोन्ही वस्तूंची प्रणाली (system) उष्णतारोधक पेटीत ठेवून वातावरणापासून वेगळी केली जाते.

प्र. ३. शास्त्रीय कारणे लिहा. (कोणतेही दोन) (प्रत्येकी 4 गुण) (8 गुण)

1. पाण्याच्या असंगत आचरणाची भूमिका:

o थंड प्रदेशात, वातावरणाचे तापमान 0^∘C खाली गेल्यावर, पाण्याची पृष्ठभाग थंड होतो.

o पाण्याचे असंगत आचरण (Anomalous behaviour) असे आहे की ते 0^∘C पासून 4^∘C पर्यंत थंड होताना प्रसरण न होता आकुंचन पावते. 4^∘C ला पाण्याचे आकारमान सर्वात कमी असते, म्हणजे पाण्याची घनता सर्वाधिक असते.

o सरोवराच्या पृष्ठभागावरील 4^∘C चे पाणी खाली तळात जाते, तर वरचे थंड पाणी हलके असल्याने पृष्ठभागावरच राहते.

o जेव्हा तापमान 0^∘C पर्यंत खाली येते, तेव्हा पृष्ठभागावर बर्फाचा थर तयार होतो.

o हा बर्फाचा थर उष्णतारोधक (insulator) असल्यामुळे, तो तळातील पाण्याची उष्णता वातावरणात जाण्यापासून थांबवतो, ज्यामुळे तळाशी असलेले पाणी 4^∘C तापमानावर टिकून राहते. यामुळे जलीय जीव सुरक्षित राहतात.

2. थंड बाटलीवर दवबिंदू तयार होणे:

o हवेमध्ये पाण्याची वाफ उपस्थित असते, याला आर्द्रता (Humidity) म्हणतात.

o फ्रिजमधून बाटली बाहेर काढल्यास बाटलीच्या पृष्ठभागावरील हवा थंड होते.

o तापमान कमी झाल्यावर, हवा बाष्पाने संपृक्त (saturated) होते. ज्या तापमानाला हवा संपृक्त होते, त्यास दवबिंदू तापमान म्हणतात.

o हवेतील अतिरिक्त पाण्याची वाफ या बाटलीच्या थंड पृष्ठभागावर जमा होते आणि तिचे द्रवात रूपांतर होते (संघनित होते), ज्यामुळे पाण्याचे थेंब दिसतात.

3. पुनर्हिमायन प्रयोगात बर्फाचे न तुटणे:

o पुनर्हिमायन प्रक्रियेत, तारेखालील बर्फावर दाब पडल्यामुळे त्याचा द्रवणांक (Melting Point) 0^∘C पेक्षा कमी होतो.

o यामुळे 0^∘C तापमानाला बर्फ वितळतो आणि तार त्या पाण्यातून खाली जाते.

o तार पुढे सरकल्यावर, बर्फावरील दाब कमी होतो, ज्यामुळे पाण्याचा द्रवणांक पुन्हा 0^∘C होतो.

o हा दाब काढून घेतल्यामुळे, तार गेल्यावर तयार झालेले पाणी त्वरित पुन्हा बर्फात रूपांतरित होते. अशा प्रकारे तार खाली गेल्यावरही बर्फाची लादी तुटत नाही.

प्र. ४. सविस्तर स्पष्ट करा. (कोणताही एक) (6 गुण)

1. अप्रकट ऊष्मा आणि अवस्था बदल:

o अप्रकट ऊष्मा (Latent Heat): पदार्थाच्या अवस्थांतरादरम्यान (उदा. स्थायूतून द्रव किंवा द्रवातून वायूत) तापमानात कोणताही बदल न होता, जी उष्णता शोषली जाते किंवा बाहेर टाकली जाते, तिला अप्रकट ऊष्मा म्हणतात (अप्रकट म्हणजे लपलेली).

o अप्रकट ऊष्मेची भूमिका: पदार्थाला अवस्था बदलण्यासाठी ही उष्णता पुरवावी लागते. ही उष्णता पदार्थातील रेणूंच्या बंधांना तोडण्यासाठी वापरली जाते, त्यामुळे अवस्थांतर पूर्ण होईपर्यंत तापमान वाढत नाही.

o अप्रकट ऊष्मा बाहेर टाकल्यास होणारे अवस्थांतर: जर पदार्थाने अप्रकट ऊष्मा बाहेर टाकला:

बाष्पनाची अप्रकट ऊष्मा बाहेर टाकल्यास: पदार्थाचे वायू अवस्थेतून द्रव अवस्थेत रूपांतर होते (संघनन).

वितळण्याची अप्रकट ऊष्मा बाहेर टाकल्यास: पदार्थाचे द्रव अवस्थेतून स्थायू अवस्थेत रूपांतर होते (गोठणे).

2. विशिष्ट ऊष्मा धारकता सिद्ध करण्यासाठी प्रयोग:

o प्रायोगिक रचना व साहित्य:

1. समान वस्तुमानाचे लोखंड, तांबे आणि शिसे यांचे भरीव गोल घ्या.

2. हे तिन्ही गोल उकळत्या पाण्यात काही काळ ठेवा.

3. मेणाच्या जाड थराची एक ट्रे घ्या.

o कार्यवाही:

1. तिन्ही गोळ्यांचे तापमान उकळत्या पाण्याच्या तापमानाएवढे (म्हणजेच 100^∘C इतके) होईल.

2. हे तिन्ही गोळे लगेच उकळत्या पाण्यातून बाहेर काढून मेणाच्या जाड थरावर ठेवा.

3. गोळे मेणामध्ये किती खोलीपर्यंत गेले, याचे निरीक्षण करा.

अपेक्षित निरीक्षण:

o समान वस्तुमान आणि समान प्रारंभिक तापमान असूनही, तिन्ही गोळे मेणामध्ये वेगवेगळ्या खोलीपर्यंत जातात.

o गोळे मेणात खोलवर जाण्याचे कारण म्हणजे त्या उष्ण वस्तूने गमावलेली उष्णता.

o ज्या गोळ्याची विशिष्ट ऊष्मा धारकता जास्त असेल, तो जास्त उष्णता गमावतो आणि त्यामुळे तो मेणाच्या थरात जास्त खोलवर प्रवेश करतो.

o या निरीक्षणावरून सिद्ध होते की वेगवेगळ्या पदार्थांची विशिष्ट ऊष्मा धारकता वेगवेगळी असते.

6: Refraction of Light (Marks: 25)

Q.1. Fill in the Blanks and rewrite the sentences. (5 Marks)

1. The change in the __________ of light rays while going from one medium to another is called refraction.

2. When light travels from an optically denser medium to a rarer medium, if the angle of refraction is ninety degrees, the angle of incidence is called the __________ angle.

3. The phenomenon of twinkling of stars is due to the changing __________ of the atmospheric gases.

4. When light enters a rarer medium from a denser medium, it gets partially reflected, which is called __________ reflection.

5. The process of separation of light into its component colors upon passing through a substance medium is called the __________ of light.

Q.2. Answer the following questions briefly. (6 Marks)

1. State the laws of refraction of light. (2 Marks)

2. Explain why the Sun is visible to us even when it is slightly below the horizon. (2 Marks)

3. What is meant by a mirage? (2 Marks)

Q.3. Give scientific explanation/proof. (8 Marks)

1. Prove that a rainbow is the combined effect of the refraction, dispersion, and total internal reflection of light. (4 Marks)

2. Explain the phenomenon of total internal reflection. Under what specific condition does it occur? (4 Marks)

Q.4. Explain the concept in detail. (6 Marks)

1. Explain the phenomenon of the twinkling of stars based on atmospheric refraction. (6 Marks)

English Answers

A.1. Fill in the Blanks and rewrite the sentences. (5 Marks)

1. The change in the direction (or path of travel) of light rays while going from one medium to another is called refraction.

2. When light travels from an optically denser medium to a rarer medium, if the angle of refraction is ninety degrees, the angle of incidence is called the critical angle.

3. The phenomenon of twinkling of stars is due to the changing refractive index of the atmospheric gases.

4. When light enters a rarer medium from a denser medium, it gets partially reflected, which is called partial reflection.

5. The process of separation of light into its component colors upon passing through a substance medium is called the dispersion of light.

A.2. Answer the following questions briefly. (6 Marks)

1. State the laws of refraction of light:

o The incident ray, the refracted ray, and the normal (at the point of incidence) are on opposite sides of the interface and all three are in the same plane.

o For a given pair of media, the ratio of sin i (angle of incidence) to sin r (angle of refraction) is constant. This constant is known as the refractive index (n).

2. Explain why the Sun is visible to us even when it is slightly below the horizon:

o This happens due to atmospheric refraction.

o When the Sun is slightly below the horizon, the light rays coming from it enter the Earth's atmosphere.

o Since the refractive index of the atmosphere increases towards the surface of the Earth, the sunlight undergoes refraction along a curved path.

o This continuous bending of light makes the Sun appear to be higher than its actual position (above the horizon).

3. What is meant by a mirage?

o The mirage is a phenomenon where light rays coming from a distant object appear to be coming from the image of the object inside the ground.

o This occurs due to changing refractive index above a hot surface, such as a road in summer or a desert surface.

A.3. Give scientific explanation/proof. (8 Marks)

1. Prove that a rainbow is the combined effect of the refraction, dispersion, and total internal reflection of light:

o A rainbow is a beautiful natural phenomenon that results from the combination of three natural events: dispersion, refraction, and internal reflection of light.

o It mainly appears after rainfall, as the tiny water droplets in the atmosphere act like small prisms.

o When sunlight enters a water droplet, the droplet causes the refraction and dispersion of the white sunlight into its component colors.

o Subsequently, internal reflection occurs inside the droplet.

o Finally, as the light emerges from the droplet, a second refraction occurs, resulting in the seven-colored spectrum known as the rainbow.

2. Explain the phenomenon of total internal reflection. Under what specific condition does it occur?

· Partial and Total Internal Reflection: When light travels from an optically denser medium to a rarer medium, it is partially reflected back into the denser medium according to the laws of reflection. This is called partial reflection.

· The rest of the light is refracted and bends away from the normal.

· If the angle of incidence (i) is continuously increased, the angle of refraction (r) also increases according to Snell's law.

· For a specific value of i, the value of r becomes ninety degrees. This specific angle of incidence is called the critical angle.

· Total Internal Reflection: If the angle of incidence is increased further, beyond the critical angle, the refracted ray does not enter the rarer medium, and the entire light is reflected back into the denser medium. This process is called total internal reflection.

· Condition for occurrence: Total internal reflection occurs when the light travels from a denser medium to a rarer medium, and the angle of incidence (i) is greater than the critical angle.

A.4. Explain the concept in detail. (6 Marks)

1. Explain the phenomenon of the twinkling of stars based on atmospheric refraction:

o The twinkling of stars is a result of the refraction of light by the atmosphere.

o Stars are extremely far away, so they act as point sources of light.

o The Earth's atmosphere is not stable; there is constant movement, and the density and temperature change continually. This leads to a continuously changing refractive index of the atmosphere. The refractive index increases as we move closer to the ground.

o Because the atmospheric refractive index changes constantly, the light from the star undergoes continuous refraction and bending.

o This varying refraction causes the apparent position of the star to fluctuate slightly.

o Moreover, the intensity (brightness) of the star's light reaching our eyes also changes instantaneously.

o Due to these continuous changes in apparent position and brightness, the stars appear to twinkle.

o (Note: Planets do not twinkle because they are much closer to Earth than stars and behave as a collection of multiple point sources. Their overall average brightness and apparent position remain stable despite atmospheric changes).

६: प्रकाशाचे अपवर्तन ( एकूण गुण: २५ )

प्र.१. रिकाम्या जागा भरा आणि वाक्य पुन्हा लिहा. (५ गुण)

१. एका पारदर्शक माध्यमातून दुसऱ्या पारदर्शक माध्यमात जाताना प्रकाशाची __________ बदलते, यालाच प्रकाशाचे अपवर्तन म्हणतात.

२. जेव्हा प्रकाशाचे किरण एका घन माध्यमातून विरल माध्यमात प्रवास करतात आणि अपवर्तन कोन ९० अंश असतो, तेव्हा आपाती कोनाच्या त्या विशिष्ट मूल्याला __________ कोन म्हणतात.

३. ताऱ्यांचे लुकलुकणे ही वातावरणाच्या __________ मुळे होणारा परिणाम आहे.

४. जेव्हा प्रकाश घन माध्यमातून विरल माध्यमात जातो, तेव्हा त्याचे अंशतः परावर्तन होते, यालाच __________ परावर्तन म्हणतात.

५. पदार्थाच्या माध्यमात प्रकाशाचे आपल्या घटक रंगात पृथक्करण होण्याच्या प्रक्रियेस प्रकाशाचे __________ म्हणतात .

प्र.२. खालील प्रश्नांची थोडक्यात उत्तरे लिहा. (६ गुण)

१. प्रकाशाच्या अपवर्तनाचे नियम कोणते, ते स्पष्ट करा. (२ गुण)

२. सूर्य क्षितिजाच्या थोडा खाली असतानादेखील तो आपल्याला दिसतो, याचे कारण स्पष्ट करा. (२ गुण)

३. मृगजळ म्हणजे काय? (२ गुण)

प्र.३. शास्त्रीय कारण/सिद्धता द्या. (८ गुण)

१. इंद्रधनुष्य हे प्रकाशाचे अपस्करण, अपवर्तन आणि आंतरिक परावर्तन या तीनही नैसर्गिक घटनांचे एकत्रीकरण आहे, हे सिद्ध करा. (४ गुण)

२. पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) म्हणजे काय? ते कधी घडते? (४ गुण)

प्र.४. संकल्पना सविस्तर स्पष्ट करा. (६ गुण)

१. ताऱ्यांचे लुकलुकणे (Twinkling of stars) ही वातावरणीय अपवर्तनाची घटना सविस्तर स्पष्ट करा. (६ गुण)

Marathi Answers (मराठी उत्तरे)

उ.१. रिकाम्या जागा भरा आणि वाक्य पुन्हा लिहा. (५ गुण)

१. एका पारदर्शक माध्यमातून दुसऱ्या पारदर्शक माध्यमात जाताना प्रकाशाची मार्गक्रमणाची दिशा (किंवा दिशा) बदलते, यालाच प्रकाशाचे अपवर्तन म्हणतात.

२. जेव्हा प्रकाशाचे किरण एका घन माध्यमातून विरल माध्यमात प्रवास करतात आणि अपवर्तन कोन ९० अंश असतो, तेव्हा आपाती कोनाच्या त्या विशिष्ट मूल्याला क्रांतिक कोन म्हणतात.

३. ताऱ्यांचे लुकलुकणे ही वातावरणाच्या बदलत्या अपवर्तनांक मुळे होणारा परिणाम आहे.

४. जेव्हा प्रकाश घन माध्यमातून विरल माध्यमात जातो, तेव्हा त्याचे अंशतः परावर्तन होते, यालाच आंशिक परावर्तन म्हणतात.

५. पदार्थाच्या माध्यमात प्रकाशाचे आपल्या घटक रंगात पृथक्करण होण्याच्या प्रक्रियेस प्रकाशाचे अपस्करण म्हणतात.

उ.२. खालील प्रश्नांची थोडक्यात उत्तरे लिहा. (६ गुण)

१. प्रकाशाच्या अपवर्तनाचे नियम स्पष्ट करा: * आपाती किरण, अपवर्तित किरण आणि स्तंभिका (आपाती बिंदूपाशी काढलेली) एकाच प्रतलात असतात. * दिलेल्या माध्यमांच्या जोडीकरिता, sin i (आपाती कोन) आणि sin r (अपवर्तन कोन) यांचे गुणोत्तर स्थिर असते. या नियमाला स्नेलचा नियम असेही म्हणतात.

२. सूर्य क्षितिजाच्या थोडा खाली असतानादेखील तो आपल्याला दिसतो, याचे कारण स्पष्ट करा: * हे वातावरणाच्या अपवर्तनामुळे (Atmospheric Refraction) घडते. * सूर्य क्षितिजाच्या खाली असताना, त्याच्यापासून येणारे प्रकाश किरण पृथ्वीच्या वातावरणामधून येतात. * वातावरणाची घनता जमिनीकडे वाढत असल्यामुळे, अपवर्तनांक वाढत जातो. * यामुळे प्रकाश किरण सतत वाकत (अपवर्तित होत) आपल्यापर्यंत पोहोचतात. यामुळे आपल्याला सूर्य त्याच्या वास्तविक स्थितीपेक्षा क्षितिजावर किंवा थोडा वर असल्याचा भास होतो.

३. मृगजळ म्हणजे काय? * मृगजळ ही एक नैसर्गिक घटना आहे जी प्रकाशाच्या अपवर्तनामुळे घडते. * उन्हाळ्यामध्ये गरम पृष्ठभागावरील (उदा. रस्ता किंवा वाळवंटी वाळू) हवा गरम होऊन विरल होते, ज्यामुळे तिचा अपवर्तनांक कमी होतो. * या बदलत्या अपवर्तनांकामुळे, दूरवरील वस्तूचे प्रकाश किरण वाकून येतात आणि ते वस्तूच्या जमिनीमध्ये असलेल्या प्रतिमेकडून आल्याचा भास होतो. यालाच मृगजळ म्हणतात.

उ.३. शास्त्रीय कारण/सिद्धता द्या. (८ गुण)

१. इंद्रधनुष्य हे प्रकाशाचे अपस्करण, अपवर्तन आणि आंतरिक परावर्तन या तीनही नैसर्गिक घटनांचे एकत्रीकरण आहे, हे सिद्ध करा: * इंद्रधनुष्य हे प्रकाशाचे अपस्करण, अपवर्तन आणि आंतरिक परावर्तन या तीनही घटनांचा एकत्रित परिणाम आहे. * पावसानंतर आकाशात राहिलेले पाण्याचे अगदी लहान थेंब लहान लोलकाप्रमाणे (Prism) कार्य करतात. * जेव्हा सूर्यप्रकाश पाण्याच्या थेंबात प्रवेश करतो, तेव्हा प्रकाशकिरणांचे अपवर्तन होते आणि त्याच वेळी प्रकाशाचे अपस्करण होऊन सात रंगांचा वर्णपट तयार होतो. * त्यानंतर थेंबाच्या आतमध्ये प्रकाशाचे आंतरिक परावर्तन होते. * शेवटी, थेंबातून बाहेर येताना पुन्हा एकदा अपवर्तन होते. या सर्व नैसर्गिक घटनांमुळे आपल्याला सप्तरंगी इंद्रधनुष्य पाहायला मिळते.

२. पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) म्हणजे काय? ते कधी घडते?

* आंशिक व पूर्ण आंतरिक परावर्तन: जेव्हा प्रकाश किरण घन माध्यमातून विरल माध्यमात प्रवास करतो, तेव्हा प्रकाशाचा काही भाग परावर्तनाच्या नियमाप्रमाणे पहिल्या माध्यमात परत येतो. याला आंशिक परावर्तन म्हणतात. * ज्यावेळी आपाती कोन (i) वाढवत नेला जातो, तेव्हा अपवर्तन कोन (r) देखील वाढत जातो. * आपाती कोनाच्या एका विशिष्ट मूल्यासाठी, अपवर्तन कोन ९० अंश होतो. या कोनाला क्रांतिक कोन म्हणतात.

* पूर्ण आंतरिक परावर्तन: आपाती कोन क्रांतिक कोनापेक्षा जास्त झाल्यावर अपवर्तन कोन ९० अंशापेक्षा जास्त होतो आणि सर्व प्रकाश किरण घन माध्यमात परत येतात. या प्रक्रियेस पूर्ण आंतरिक परावर्तन असे म्हणतात.

* घडण्याची अट: पूर्ण आंतरिक परावर्तन घडण्यासाठी प्रकाश घन माध्यमातून विरल माध्यमात जात असावा लागतो आणि आपाती कोन क्रांतिक कोनापेक्षा जास्त असावा लागतो.

उ.४. संकल्पना सविस्तर स्पष्ट करा. (६ गुण)

१. ताऱ्यांचे लुकलुकणे ही वातावरणीय अपवर्तनाची घटना सविस्तर स्पष्ट करा:

* ताऱ्यांचे लुकलुकणे हा वातावरणाच्या अपवर्तनाचा परिणाम आहे. * तारे पृथ्वीपासून खूप दूर असल्याने ते प्रकाशाचे बिंदूरूप स्रोत असल्याचा भास होतो.

* वातावरण स्थिर नसते; तापमान, घनता आणि हवेची हालचाल सतत बदलत असते. यामुळे हवेचा अपवर्तनांक देखील सतत बदलत राहतो. *तारा प्रकाश किरण वातावरणातून आपल्यापर्यंत येत असताना, या बदलत्या अपवर्तनांकामुळे प्रकाशाचे सातत्याने अपवर्तन होते (किरण वाकतात).

* या अपवर्तनातील बदलांमुळे ताऱ्याची आभासी स्थिती स्थिर न राहता किंचित बदलत राहते. * त्याचप्रमाणे, आपल्या डोळ्यांपर्यंत पोहोचणाऱ्या प्रकाशाची प्रखरता (intensity) देखील सतत बदलते . * या सततच्या स्थिती आणि प्रखरतेतील बदलामुळे आपल्याला तारे लुकलुकताना दिसतात.

7 : Lenses (25 Marks)

Question I. Match the columns in the following table and briefly explain the concepts. (5 Marks)

Column One	Column Two	Column Three
Farsightedness	Nearby object can be seen clearly	Bifocal lens
Presbyopia	Far away object can be seen clearly	Concave lens
Nearsightedness	Problem of old age	Convex lens

Question II. Explain the following terms related to a lens. (6 Marks)

A. Principal Focus (2 Marks)

B. Optical Centre (2 Marks)

C. Focal Length (2 Marks)

Question III. Give scientific reasons. (6 Marks)

A. Simple microscope is used for watch repairs. (3 Marks)

B. We cannot clearly see an object kept at a distance less than the normal nearest point from the eye. (3 Marks)

Question IV. Distinguish between the following. (4 Marks)

A. Concave lens and Convex Lens. (2 Marks)

B. Farsightedness and Nearsightedness. (2 Marks)

Question V. Answer the following. (4 Marks)

A. What is the function of the iris and the muscles connected to the lens in the human eye? (2 Marks)

B. Describe the position, size, and nature of the image formed by a concave lens when an object is placed at any position between the optical centre and infinite distance. (2 Marks)

Part Two: English Solutions

Solution I. Matching and Explanation (5 Marks)

Column One	Column Two	Column Three
Farsightedness	Far away object can be seen clearly	Convex lens
Presbyopia	Problem of old age	Bifocal lens
Nearsightedness	Nearby object can be seen clearly	Concave lens

Farsightedness (Hypermetropia) / Convex Lens: In this defect, a person can clearly see far away objects but cannot clearly see nearby objects. This defect is corrected by using a convex lens, which causes light rays to converge before they reach the eye lens, allowing the final image to form correctly on the retina.

Presbyopia / Bifocal Lens: This defect is a problem of old age, where the eye's power of accommodation usually decreases. The ciliary muscles connecting the lens lose their ability to change the focal length of the eye lens. This condition is often corrected using bifocal lenses.

Nearsightedness (Myopia) / Concave Lens: In this defect, a person can clearly see nearby objects but cannot clearly see far away objects. The correction involves using a concave lens. A concave lens is a diverging lens that causes the light rays to diverge before they enter the eye lens, ensuring the final image is formed correctly on the retina.

Solution II. Explanation of Terms (6 Marks)

A. Principal Focus (F): In a convex lens, when light rays parallel to the principal axis fall on the lens, they converge (meet) at a point on the principal axis after refraction; this point is the principal focus. In a concave lens, parallel light rays diverge after refraction in such a way that they appear to come from a point on the principal axis; this point is the principal focus. The convex lens is called a converging lens, and the concave lens is called a diverging lens.

B. Optical Centre (O): This is a point on the principal axis of the lens through which a light ray passes without any deviation (without change in direction).

C. Focal Length (f): The distance between the principal focus (F) and the optical centre (O) of a lens is called the focal length.

Solution III. Scientific Reasons (6 Marks)

A. Simple microscope is used for watch repairs: A simple microscope is essentially a convex lens of small focal length. It is used for watch repairs because it provides a magnified and virtual image of the object, which is placed between the focus (F) and the optical centre (O) of the lens. This allows the watch repairer to see the small parts clearly.

B. We cannot clearly see an object kept too close to the eye: To see an object clearly, the image must be formed on the retina. When an object is brought too close (at a distance less than the near point of the eye), the angle subtended by the object at the eye increases. However, the ciliary muscles cannot sufficiently increase the rounding of the eye lens to decrease the focal length further. Consequently, the image is formed behind the retina, and the object appears blurry.

Solution IV. Distinctions (4 Marks)

A. Concave Lens and Convex Lens:

Convex Lens (Double Convex Lens): This lens is thicker near the centre as compared to the edges. It is also known as a converging lens because it causes parallel rays of light to converge after refraction.
Concave Lens (Double Concave Lens): This lens is thinner at the centre as compared to its edges. It is also known as a diverging lens because it causes parallel rays of light to diverge after refraction, making them appear to come from the principal focus.

B. Farsightedness and Nearsightedness:

Nearsightedness (Myopia): In this defect, a person can clearly see nearby objects but cannot clearly see far away objects. It is corrected using a concave lens.
Farsightedness (Hypermetropia): In this defect, a person can clearly see far away objects but cannot clearly see nearby objects. It is corrected using a convex lens.

Solution V. Answers (4 Marks)

A. Function of the Iris and Ciliary Muscles:

Iris: This is the dark, fleshy screen behind the cornea, and it controls the amount of light entering the eye. If the light is too bright, the pupil (hole in the centre of the iris) contracts, and if the light is dim, the pupil widens.
Muscles connected to the lens (Ciliary Muscles): These muscles adjust the shape of the double convex transparent crystalline lens. They allow the lens to become flatter (increasing focal length for distant objects) or more rounded (decreasing focal length for nearby objects), thus performing accommodation.

B. Image formed by a Concave Lens (Diverging Lens): For an object placed anywhere between the optical centre (O) and infinite distance, the image formed by a concave lens is always virtual, erect (sult), and smaller in size than the object. The image is formed between the optical centre (O) and the principal focus (F).

7: भिंगे (25 गुण)

प्रश्न I. खालील तक्त्यातील स्तंभ एकमेकांशी जुळवा व त्याविषयी थोडक्यात स्पष्टीकरण लिहा. (5 गुण)

स्तंभ १	स्तंभ २	स्तंभ ३
दूरदृष्टिता	जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात	द्विनाभी भिंग
प्रेस्बायोपिया	दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात	अंतर्गोल भिंग
निकटदृष्टिता	वृद्धापकाळात येणारी अडचण	बहिर्गोल भिंग

प्रश्न II. भिंगाविषयीच्या खालील संज्ञा स्पष्ट करा. (6 गुण)

अ. मुख्य नाभी (2 गुण)

ब. प्रकाशीय केंद्र (2 गुण)

क. नाभीय अंतर (2 गुण)

प्रश्न III. शास्त्रीय कारणे लिहा. (6 गुण)

अ. घड्याळ दुरुस्तीमध्ये साधी सूक्ष्मदर्शी वापरतात. (3 गुण)

ब. डोळ्यापासून जवळच्या बिंदूपेक्षा कमी अंतरावर ठेवलेली वस्तू निरोगी डोळा सुस्पष्टपणे पाहू शकत नाही. (3 गुण)

प्रश्न IV. फरक स्पष्ट करा. (4 गुण)

अ. अंतर्गोल भिंग आणि बहिर्गोल भिंग. (2 गुण)

ब. दूरदृष्टिता आणि निकटदृष्टिता. (2 गुण)

प्रश्न V. उत्तरे लिहा. (4 गुण)

अ. मानवी डोळ्यातील बुबुळाचे आणि भिंगाला जोडलेल्या स्नायूचे कार्य काय आहे? (2 गुण)

ब. अंतर्गोल भिंगाद्वारे वस्तूची प्रतिमा कशी व कोणत्या स्वरूपाची मिळते, ते स्पष्ट करा. (2 गुण)

मराठी उत्तरे

उत्तर I. तक्ता जुळवा व स्पष्टीकरण (5 गुण)

स्तंभ १	स्तंभ २	स्तंभ ३
दूरदृष्टिता	दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात	बहिर्गोल भिंग
प्रेस्बायोपिया	वृद्धापकाळात येणारी अडचण	द्विनाभी भिंग
निकटदृष्टिता	जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात	अंतर्गोल भिंग

दूरदृष्टिता (Hypermetropia) / बहिर्गोल भिंग: या दोषामध्ये, व्यक्तीला दूरच्या वस्तू स्पष्टपणे दिसतात, परंतु जवळच्या वस्तू स्पष्टपणे दिसत नाहीत. हा दोष दूर करण्यासाठी बहिर्गोल भिंगाचा (Convex lens) चष्मा वापरतात. हे भिंग प्रकाश किरणांचे अभिसरण (Converging) करते, ज्यामुळे प्रतिमा दृष्टीपटलावर बरोबर तयार होते.

प्रेस्बायोपिया / द्विनाभी भिंग: वाढत्या वयानुसार डोळ्याची समायोजन शक्ती कमी होते. डोळ्याच्या भिंगाचे स्नायू नाभीय अंतर बदलण्याची क्षमता गमावतात, ज्यामुळे लोकांना चष्म्याशिवाय जवळपासच्या वस्तू पाहणे कठीण होते. हा दोष दूर करण्यासाठी द्विनाभी भिंगाचा (Bifocal lens) उपयोग केला जातो.

निकटदृष्टिता (Myopia) / अंतर्गोल भिंग: या दोषामध्ये, व्यक्तीला जवळच्या वस्तू स्पष्टपणे दिसतात, परंतु दूरच्या वस्तू स्पष्टपणे दिसत नाहीत. हा दोष दूर करण्यासाठी योग्य नाभीय अंतर असलेल्या अंतर्गोल भिंगाचा (Concave lens) चष्मा वापरला जातो. अंतर्गोल भिंग अपसारी (Diverging) भिंग असल्याने ते प्रकाश किरणांचे अपसरण करून प्रतिमा दृष्टीपटलावर तयार करण्यास मदत करते.

उत्तर II. संज्ञा स्पष्ट करा (6 गुण)

अ. मुख्य नाभी (F): बहिर्गोल भिंगामध्ये, मुख्य अक्षाला समांतर असणारे प्रकाश किरण भिंगावर पडल्यानंतर अपवर्तित होऊन मुख्य अक्षावरील एका बिंदूत अभिसारित (एकत्रित) होतात; या बिंदूस बहिर्गोल भिंगाची मुख्य नाभी म्हणतात. अंतर्गोल भिंगामध्ये, मुख्य अक्षाला समांतर असणारे प्रकाश किरण भिंगावर पडल्यानंतर अपसारित होतात, पण ते मुख्य अक्षावरील एका बिंदूतून बाहेर पडत असल्याचा आभास होतो; या बिंदूस अंतर्गोल भिंगाची मुख्य नाभी म्हणतात.

ब. प्रकाशीय केंद्र (O): मुख्य अक्षावरील ज्या बिंदूतून प्रकाश किरण जाताना विचलित होत नाही (दिशामध्ये बदल होत नाही), अशा बिंदूला भिंगाचे प्रकाशीय केंद्र म्हणतात.

क. नाभीय अंतर (f): भिंगाचे प्रकाशीय केंद्र (O) आणि मुख्य नाभी (F) यामधील अंतराला नाभीय अंतर म्हणतात.

उत्तर III. शास्त्रीय कारणे (6 गुण)

अ. घड्याळ दुरुस्तीमध्ये साधी सूक्ष्मदर्शी वापरतात: साधी सूक्ष्मदर्शी (Simple microscope) म्हणजे कमी नाभीय अंतर असलेले बहिर्गोल भिंग होय. घड्याळ दुरुस्तीमध्ये लहान वस्तूचे मोठे आणि आभासी स्वरूप (प्रतिमा) पाहण्यासाठी याचा उपयोग केला जातो. वस्तू या भिंगाच्या प्रकाशीय केंद्राच्या (O) आणि नाभीच्या (F) दरम्यान ठेवल्यास तिची मोठी प्रतिमा मिळते.

ब. डोळ्यापासून जवळच्या बिंदूपेक्षा कमी अंतरावर ठेवलेली वस्तू सुस्पष्टपणे दिसत नाही: एखादी वस्तू स्पष्ट दिसण्यासाठी तिची प्रतिमा दृष्टीपटलावर (retina) तयार होणे आवश्यक असते. वस्तू डोळ्याच्या अगदी जवळ (नजीकच्या बिंदूपेक्षा कमी अंतरावर) आणल्यास, वस्तूने डोळ्याशी केलेला कोन वाढतो. परंतु, रोमक स्नायू (Ciliary muscles) भिंगाचे नाभीय अंतर पुरेसे कमी करू शकत नाहीत. त्यामुळे प्रतिमा दृष्टीपटलाच्या मागे तयार होते आणि वस्तू अस्पष्ट दिसते.

उत्तर IV. फरक स्पष्ट करा (4 गुण)

अ. अंतर्गोल भिंग आणि बहिर्गोल भिंग:

बहिर्गोल भिंग: हे भिंग कडांपेक्षा मध्यभागी जाड असते. याला अभिसारी भिंग (Converging lens) म्हणतात कारण ते मुख्य अक्षाला समांतर आलेले प्रकाश किरण अपवर्तित झाल्यावर एका बिंदूत एकत्रित करते.
अंतर्गोल भिंग: हे भिंग मध्यभागापेक्षा कडांना जाड असते. याला अपसारी भिंग (Diverging lens) म्हणतात कारण ते मुख्य अक्षाला समांतर आलेले प्रकाश किरण अपवर्तित झाल्यावर एकमेकांपासून दूर (अपसारित) करते.

ब. दूरदृष्टिता आणि निकटदृष्टिता:

निकटदृष्टिता (Myopia): या दोषामध्ये जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात, परंतु दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसत नाहीत. हा दोष अंतर्गोल भिंग वापरून दूर करतात.
दूरदृष्टिता (Hypermetropia): या दोषामध्ये दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात, परंतु जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसत नाहीत. हा दोष बहिर्गोल भिंग वापरून दूर करतात.

उत्तर V. उत्तरे लिहा (4 गुण)

अ. बुबुळाचे (Iris) आणि भिंगाला जोडलेल्या स्नायूचे (Ciliary Muscles) कार्य:

बुबुळ: हे गडद मांसाळ पडदा असून, बुबुळाच्या मध्यभागी असलेल्या बाहुलीच्या (Pupil) व्यासावर नियंत्रण ठेवून डोळ्यात प्रवेश करणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण नियंत्रित करते.
भिंगाला जोडलेले स्नायू (रोमक स्नायू): हे स्नायू स्फटिकमय भिंगाचा आकार बदलून त्याचे नाभीय अंतर समायोजित करतात. दूरच्या वस्तू पाहताना भिंग चपटे होते (नाभीय अंतर वाढते), तर जवळच्या वस्तू पाहताना भिंग फुगीर होते (नाभीय अंतर कमी होते).

ब. अंतर्गोल भिंगाद्वारे मिळणारी प्रतिमा: अंतर्गोल भिंगाने कोणत्याही वस्तूची तयार झालेली प्रतिमा नेहमी आभासी, सुलट (erect), आणि वस्तूच्या आकारापेक्षा लहान असते. ही प्रतिमा प्रकाशीय केंद्र (O) आणि नाभी (F) च्या दरम्यान तयार होते.

Top of Form

Bottom of Form

8: Metallurgy (25 Marks)

Q. 1. Fill in the Blanks (1 Mark each):

a. Sodium metal is kept in (i) to prevent its reaction with the oxygen in the air. b. To prevent rusting, a layer of (ii) metal is applied on iron sheets.

c. The nonmetal having electrical conductivity is (iii).

d. Ionic compounds, being brittle, break into pieces when (iv) is applied.

e. Gold and Platinum are known as (v) metals.

Q. 2. Match the Columns (2 Marks): Match the terms in Column A with their definitions/properties in Column B. (Write down the connected items in a single row).

Column A	Column B
i. Minerals	a. Substances that contain metals in bound form
ii. Ionic Compounds	b . Generally have high melting points

Q. 3. Define the following terms (2 Marks each):

a. Metallurgy. b. Ores. c. Minerals. d. Gangue.

Q. 4. Write the chemical equation for the reaction of Sodium metal with water. (2 Marks)

Q. 5. Identify the highly reactive metals from the following list: Cu, Zn, Ca, Li. (2 Marks)

Q. 6. Give scientific reasons:

a. Sodium is always kept in kerosene.

b. Generally, the ionic compounds have high melting points.

Q. 7. Explain the principle behind the Froth Floatation method for concentration of ores. (3 Marks)

Q. 8. Explain how the corrosion of iron articles is prevented by the process of galvanizing (Zinc plating). (3 Marks)

English Solutions

Q. 1. Fill in the Blanks (1 Mark each):

a. Sodium metal is kept in kerosene (or rockel) to prevent its reaction with the oxygen in the air.

b. To prevent rusting, a layer of zinc metal is applied on iron sheets.

c. The nonmetal having electrical conductivity is graphite.

d. Ionic compounds, being brittle, break into pieces when pressure (or stress or force) is applied.

e. Gold and Platinum are known as noble (or royal) metals.

Q. 2. Match the Columns (2 Marks):

Column A	Column B
i. Minerals	a. Substances that contain metals in bound form
ii. Ionic Compounds	b. Generally have high melting points

Q. 3. Define the following terms (2 Marks each):

a. Metallurgy: It is the science and technology regarding the extraction of metals from ores and their purification for use.

b. Ores: The minerals from which metals can be separated commercially are called ores.

c. Minerals: The compounds of metals that occur naturally in the earth in the form of certain elements or their compounds are called minerals.

d. Gangue: Ores usually contain unwanted substances like soil, sand, and rocky material, which are called gangue or matrix.

Q. 4. Write the chemical equation for the reaction of Sodium metal with water (2 Marks): Sodium and potassium metal react rapidly and vigorously with water and liberate hydrogen gas.

2Na (s) + 2H₂O (l) → 2NaOH (aq) + H₂ (g) + heat

Q. 5. Identify the highly reactive metals from the following list: Cu, Zn, Ca, Li (2 Marks): The highly reactive metals are Calcium (Ca) and Lithium (Li). (Copper and Zinc belong to the less reactive/moderately reactive groups respectively).

Q. 6. Give scientific reasons:

a. Sodium is always kept in kerosene: Sodium is an extremely reactive metal. It combines easily with oxygen in the air at room temperature to form Sodium oxide (Na₂O). Since keeping it open in air or water would cause an accident, sodium is stored in kerosene (or rockel) to prevent contact with oxygen and moisture.

b. Generally, the ionic compounds have high melting points: Ionic compounds are composed of positively and negatively charged ions. Due to the strong attractive force between these oppositely charged ions, they exist as hard solids. A significant amount of energy is required to overcome this strong intermolecular attraction and break the bonds. Therefore, ionic compounds generally have high melting points.

Q. 7. Explain the principle behind the Froth Floatation method for concentration of ores (3 Marks): The Froth Floatation method relies on the mutually opposing hydrophilic (water-loving) and hydrophobic (water-repelling) properties of the ore particles. In this method, sulfide ore particles are preferentially wetted by oil (hydrophobic property), while the gangue impurities are preferentially wetted by water (hydrophilic property). When air is blown through a mixture of powdered ore, water, and oil (like pine oil), the ore particles stick to the resulting froth (foam) due to the oil and float to the surface, allowing them to be separated from the water-wetted gangue.

Q. 8. Explain how the corrosion of iron articles is prevented by the process of galvanizing (Zinc plating) (3 Marks): Galvanizing is a process used to prevent the corrosion of iron or steel by applying a thin layer of zinc over them. Zinc is more electropositive (more reactive) than iron. Even if the zinc layer is scratched and the iron is exposed to the atmosphere, the zinc is preferentially corroded first. This protects the underlying iron until the zinc layer completely wears away.

8: धातुविज्ञान (25 गुण)

Marathi Test

प्र. 1. रिकाम्या जागा भरा (प्रत्येकी 1 गुण):

अ. सोडीअम धातू नेहमी (i) मध्ये ठेवतात, कारण तो हवेतील ऑक्सिजनशी त्वरित संयोग पावतो.

आ. लोखंडाचे क्षरण (गंजणे) रोखण्यासाठी त्यावर (ii) धातूचा पातळ थर दिला जातो.

इ. विद्युत सुवा‍हक अधातू (iii) आहे.

ई. आयनिक संयुगांचे द्रवणांक (Melting points) साधारणपणे (iv) असतात.

उ. सोने आणि प्लॅटिनम यांना (v) धातू असे म्हणतात.

प्र. 2. योग्य जोड्या जुळवा (2 गुण): स्तंभ ‘अ’ मधील संज्ञांचा स्तंभ ‘ब’ मधील व्याख्या/गुणांसोबत संबंध लावून तक्ता पुन्हा लिहा.

स्तंभ अ	स्तंभ ब
i. खनिजे	अ. ज्यांच्यापासून धातू व्यावसायिकदृष्ट्या वेगळे करता येतात
ii. आयनिक संयुगे	आ. आयनांमध्ये तीव्र आकर्षण बल असते

प्र. 3. खालील संज्ञांची व्याख्या लिहा (प्रत्येकी 2 गुण):

अ. धातुविज्ञान (Metallurgy). आ. धातुके (Ores).

इ. खनिजे (Minerals). ई. मृदा अशुद्धी (Gangue).

प्र. 4. सोडियम धातूची पाण्यासोबत होणारी रासायनिक अभिक्रिया लिहा. (2 गुण)

प्र. 5. Cu, Zn, Ca, आणि Li या धातूंपैकी ‘जास्त क्रियाशील धातू’ गटातील धातू कोणते ते ओळखा. (2 गुण)

प्र. 6. शास्त्रीय कारणे लिहा: (6 गुण)

अ. सोडीअम धातू नेहमी रॉकेलमध्े (केरोसीनमध्ये) ठेवतात.

आ. आयनिक संयुगांचे द्रवणांक (Melting points) साधारणपणे उच्च असतात.

प्र. 7. फेनप्लवन पद्धती (Froth Floatation method) चे तत्त्व (Principle) स्पष्ट करा. (3 गुण)

Marathi Solutions

प्र. 1. रिकाम्या जागा भरा (प्रत्येकी 1 गुण):

अ. सोडीअम धातू नेहमी रॉकेलमध्े (किंवा केरोसीनमध्े) मध्ये ठेवतात.

आ. लोखंडाचे क्षरण (गंजणे) रोखण्यासाठी त्यावर जस्त धातूचा पातळ थर दिला जातो. इ. विद्युत सुवा‍हक अधातू ग्रॅफाइट आहे.

ई. आयनिक संयुगांचे द्रवणांक (Melting points) साधारणपणे उच्च असतात.

उ. सोने आणि प्लॅटिनम यांना राजधातू असे म्हणतात.

प्र. 2. योग्य जोड्या जुळवा (2 गुण):

स्तंभ अ	स्तंभ ब
i. खनिजे	अ. ज्यांच्यापासून धातू व्यावसायिकदृष्ट्या वेगळे करता येतात
ii. आयनिक संयुगे	आ. आयनांमध्ये तीव्र आकर्षण बल असते

प्र. 3. खालील संज्ञांची व्याख्या लिहा (प्रत्येकी 2 गुण):

अ. धातुविज्ञान (Metallurgy): धातूंच्या धातुकांपासून (Ores) धातूंचे निष्कर्षण (extraction) करणे आणि त्यांच्या शुद्धीकरणाच्या तंत्राला (technology) धातुविज्ञान म्हणतात.

आ. धातुके (Ores): ज्या खनिजांपासून धातू फायदेशीरपणे वेगळे करता येतात, त्या खनिजांना धातुके असे म्हणतात.

इ. खनिजे (Minerals): पृथ्वीच्या भूगर्भात नैसर्गिकरित्या धातूंच्या संयुगांच्या स्वरूपात आढळणाऱ्या पदार्थांना खनिजे म्हणतात.

ई. मृदा अशुद्धी (Gangue): धातुकांमध्ये माती (soil), वाळू (sand) किंवा खडकाळ पदार्थ (rocky material) यांसारखे नको असलेले पदार्थ मिसळलेले असतात, त्यांना मृदा अशुद्धी (Gangue) असे म्हणतात.

प्र. 4. सोडियम धातूची पाण्यासोबत होणारी रासायनिक अभिक्रिया लिहा (2 गुण): सोडियम धातू पाण्याची जलद आणि जोमाने अभिक्रिया करून हायड्रोजन वायू मुक्त करतो. 2Na (s) + 2H₂O (l) → 2NaOH (aq) + H₂ (g) + उष्णता

प्र. 5. Cu, Zn, Ca, आणि Li या धातूंपैकी ‘जास्त क्रियाशील धातू’ गटातील धातू कोणते ते ओळखा (2 गुण): जास्त क्रियाशील धातू: कॅल्शियम (Ca) आणि लिथियम (Li).

प्र. 6. शास्त्रीय कारणे लिहा:

अ. सोडीअम धातू नेहमी रॉकेलमध्े (केरोसीनमध्ये) ठेवतात: सोडीअम हा अत्यंत क्रियाशील धातू आहे. तो हवेतील ऑक्सिजनशी त्वरित संयोग पावतो आणि सोडियम ऑक्साईड तयार करतो. यामुळे अपघात होण्याची शक्यता असते. हवेतील ऑक्सिजन आणि पाण्यापासून संपर्क तोडण्यासाठी (म्हणजेच अभिक्रिया थांबवण्यासाठी) सोडीअम धातू नेहमी रॉकेलमध्े (केरोसीनमध्ये) ठेवतात.

आ. आयनिक संयुगांचे द्रवणांक (Melting points) साधारणपणे उच्च असतात: आयनिक संयुगे धन (positive) आणि ऋण (negative) प्रभारित आयनांची बनलेली असतात. या आयनांमध्ये तीव्र आकर्षण बल (Intermolecular Attraction) असते, ज्यामुळे ही संयुगे स्फटिकी (hard solid) स्वरूपात असतात. या तीव्र आकर्षण बलावर मात करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जेची आवश्यकता असते. त्यामुळे आयनिक संयुगांचे द्रवणांक (Melting points) उच्च असतात.

प्र. 7. फेनप्लवन पद्धती (Froth Floatation method) चे तत्त्व (Principle) स्पष्ट करा (3 गुण): फेनप्लवन पद्धत ही धातुकांमधील कणांच्या परस्पराविरोधी जलस्नेही (Hydrophilic) आणि जलविरोधी (Hydrophobic) या दोन गुणधर्मांवर आधारित आहे. सल्फाइड धातुकाचे कण त्यांच्या जलविरोधी गुणधर्मामुळे प्राधान्याने तेलाने भिजतात (उदा. पाईन तेल). याउलट, मृदा अशुद्धी त्यांच्या जलस्नेही गुणधर्मामुळे पाण्याने भिजतात. बारीक दळलेले धातुक, पाणी आणि तेल एकत्र करून हवेचा झोत सोडल्यास, तेलाने भिजलेले धातूचे कण फेसावर येतात व वेगळे होतात. यालाच फेनप्लवन पद्धत म्हणतात.

प्र. 8. लोखंडाचे क्षरण (Corrosion/Rusting) थांबवण्यासाठी जस्त विलेपन (Galvanizing) कसे उपयुक्त ठरते, ते स्पष्ट करा (3 गुण): जस्त विलेपन (Galvanizing) या पद्धतीत लोखंड किंवा पोलादाचे क्षरण रोखण्यासाठी त्यावर जस्ताचा (Zinc) पातळ थर दिला जातो. जस्त हा धातू लोखंडापेक्षा जास्त क्रियाशील किंवा विद्युत धन (electropositive) आहे. त्यामुळे हवेतील घटकांशी (ऑक्सिजन आणि बाष्प) सर्वप्रथम जस्ताची अभिक्रिया होते आणि जस्ताचे क्षरण (Corrosion) लोखंडाच्या आधी होते. त्यामुळे लोखंडाचे संरक्षण केले जाते, जोपर्यंत जस्ताचा थर पूर्णपणे निघून जात नाही.

Top of Form

Bottom of Form

9: Carbon Compounds (25 Marks)

Q. 1. Choose the Correct Option and Rewrite the Statement (5 Marks)

A. The essential element found in all organic compounds is _____________. (i) Hydrogen (ii) Oxygen (iii) Carbon (iv) Nitrogen

B. The common feature among members of a homologous series is a similarity in ______________. (i) molecular weight (ii) physical properties (iii) functional group (iv) number of carbon atoms

C. The presence of multiple bonds (double or triple) in a hydrocarbon makes it an _____________ compound. (i) Saturated (ii) Ionic (iii) Homopolymer (iv) Unsaturated

D. The functional group present in Ethanoic Acid is a _____________. (i) Hydroxyl group (ii) Aldehyde group (iii) Carboxylic acid group (iv) Ketone group

E. When an ester is heated with sodium hydroxide solution, the process is called _____________ reaction. (i) Esterification (ii) Saponification (iii) Addition (iv) Combustion

Q. 2. Write Scientific Reasons (Attempt Any Three) (9 Marks)

A. Carbon forms a very large number of compounds.

B. The combustion of unsaturated carbon compounds yields a yellow flame and releases black smoke.

C. The consumption of even a small quantity of pure ethanol can be lethal.

Q. 3. Explain the following terms with an example (Attempt Any Two) (8 Marks) (Four Marks Each)

A. Functional Group.

B. Homologous Series. Write any one general characteristic of such a series.

Q. 4. Answer the following (3 Marks)

Explain the addition reaction (also known as the saturation reaction) of unsaturated hydrocarbons with hydrogen. State what category of substance is required to bring about this reaction.

English Test Solutions

Q. 1. Choose the Correct Option and Rewrite the Statement (5 Marks)

A. The essential element found in all organic compounds is (iii) Carbon.

B. The common feature among members of a homologous series is a similarity in (iii) functional group.

C. The presence of multiple bonds (double or triple) in a hydrocarbon makes it an (iv) Unsaturated compound.

D. The functional group present in Ethanoic Acid is a (iii) Carboxylic acid group.

E. When an ester is heated with sodium hydroxide solution, the process is called (ii) Saponification reaction.

Q. 2. Write Scientific Reasons (9 Marks)

A. Carbon forms a very large number of compounds. The existence of a very large number of carbon compounds is due to two main reasons:

1. Catenation: Carbon atoms have the unique ability to bond with other carbon atoms, forming long chains, branched chains, or ring structures. These chains can be saturated or unsaturated.

2. Tetravalency: Carbon has four valence electrons, allowing it to form stable covalent bonds with atoms of other elements (heteroatoms) such as Hydrogen, Halogens, Oxygen, Nitrogen, or Sulphur. These bonds fulfill the valency of the carbon atom, leading to stable structures.

B. The combustion of unsaturated carbon compounds yields a yellow flame and releases black smoke. Unsaturated compounds contain a larger proportion of carbon compared to saturated compounds. During combustion, this higher carbon content leads to the formation of unburnt carbon particles (soot). These hot, incandescent carbon particles emit yellow light, causing the flame to appear yellow and producing black smoke/soot.

C. The consumption of even a small quantity of pure ethanol can be lethal. Pure ethanol is referred to as absolute alcohol. Ethanol consumption harms health in a number of ways as it adversely affects the physiological processes and the central nervous system. Consuming even a small quantity of this highly concentrated form of ethanol can be lethal.

Q. 3. Explain the following terms with an example (8 Marks)

A. Functional Group. A functional group is a heteroatom (an atom other than carbon or hydrogen) or a specific group of atoms containing a heteroatom (like oxygen, nitrogen, or halogen). When this atom or group replaces a hydrogen atom in a hydrocarbon chain, it imparts specific chemical properties to that compound, regardless of the length or nature of the carbon chain. Therefore, these atoms or groups are called functional groups. Example: The hydroxyl group (-OH) is the functional group in alcohols (e.g., Ethanol).

B. Homologous Series. Write any one general characteristic of such a series. A homologous series is a series of compounds formed when a specific functional group is attached to carbon chains of progressively increasing length. These chains are formed when carbon atoms link together. Members of a homologous series are called homologues. Characteristic: All members of a homologous series have great similarity in their chemical properties because they contain the same functional group. Alternatively, physical properties, such as boiling point, show a continuous gradation (a slow change) as the chain length increases within the series.

Q. 4. Answer the following (3 Marks)

Explain the addition reaction (also known as the saturation reaction) of unsaturated hydrocarbons with hydrogen. State what category of substance is required to bring about this reaction.

The addition reaction is a type of chemical reaction where an unsaturated carbon compound combines with another compound, resulting in a single product that contains all the atoms of both reactants. In the addition reaction of an unsaturated hydrocarbon (containing a carbon-carbon multiple bond) with hydrogen gas, the double or triple bond converts into a single bond. Word Equation (Conceptual):

Vegetable Oil (Liquid) + Hydrogen Gas (Gas) Catalyst, Heat
Vanaspati Ghee (Solid)

This reaction requires a catalyst, such as nickel (Ni), and specific temperature conditions (e.g., 60 ⁰C) to proceed.

मराठी टेस्ट (25 गुण)

प्र. 1. योग्य पर्याय निवडून विधाने पुन्हा लिहा (5 गुण)

अ. सर्व सेंद्रिय संयुगांमध्ये आढळणारे आवश्यक मूलद्रव्य _____________ हे आहे. (i) हायड्रोजन (ii) ऑक्सिजन (iii) कार्बन (iv) नायट्रोजन

आ. एका सजातीय श्रेणीतील सदस्यांमध्ये _____________ मध्ये साधर्म्य आढळते. (i) रेणुवस्तुमान (ii) भौतिक गुणधर्म (iii) क्रियात्मक गट (iv) कार्बन अणूंची संख्या

इ. अल्डीहाइड या क्रियात्मक गटाचे संक्षिप्त नाव _____________ हे आहे. (i) -OH (ii) -COOH (iii) -CHO (iv) -Br

ई. कार्बन संयुगांचे रेणुसूत्र जेव्हा एकच असते पण रचनासूत्रे भिन्न असतात, तेव्हा या घटनेला _____________ म्हणतात. (i) बहुवारिकरण (ii) अपघटन (iii) रचना समावयवता (iv) ऑक्सिडीकरण

उ. उच्च रेणुवस्तुमान असलेल्या रेणूंचे जे मोठे प्रकार असतात, त्यांना _____________ म्हणतात. (i) मोनोमर (ii) उपउत्पाद (iii) बहुवारिके (iv) उत्प्रेरक

प्र. 2. शास्त्रीय कारणे लिहा (9 गुण) (प्रत्येकी तीन गुण)

अ. कार्बन संयुगांची संख्या खूप मोठी असते.

आ. असंपृक्त कार्बन संयुगे पिवळ्या ज्योतीने जळतात व काळा धूर सोडतात.

इ. इथेनॉल उदासीन असूनही त्याची सोडीअम धातूबरोबर अभिक्रिया होते.

प्र. 3. व्याख्या/स्पष्ट करा (8 गुण) (प्रत्येकी चार गुण)

अ. क्रियात्मक गट (Functional Group) म्हणजे काय? स्पष्ट करा.

आ. बहुवारिके (Polymers) म्हणजे काय? दोन नैसर्गिक बहुवारिकांची नावे लिहा.

प्र. 4. दीर्घ उत्तर लिहा (3 गुण)

ईस्टरीभवन अभिक्रिया (Esterification Reaction) स्पष्ट करा. या अभिक्रियेत उत्प्रेरक म्हणून कोणते संयुग वापरले जाते?

मराठी टेस्ट उत्तरे

प्र. 1. योग्य पर्याय निवडून विधाने पुन्हा लिहा (5 गुण)

अ. सर्व सेंद्रिय संयुगांमध्ये आढळणारे आवश्यक मूलद्रव्य (iii) कार्बन हे आहे.

आ. एका सजातीय श्रेणीतील सदस्यांमध्ये (iii) क्रियात्मक गट मध्ये साधर्म्य आढळते.

इ. अल्डीहाइड या क्रियात्मक गटाचे संक्षिप्त नाव (iii) -CHO हे आहे.

ई. कार्बन संयुगांचे रेणुसूत्र जेव्हा एकच असते पण रचनासूत्रे भिन्न असतात, तेव्हा या घटनेला (iii) रचना समावयवता म्हणतात.

उ. उच्च रेणुवस्तुमान असलेल्या रेणूंचे जे मोठे प्रकार असतात, त्यांना (iii) बहुवारिके म्हणतात.

प्र. 2. शास्त्रीय कारणे लिहा (9 गुण)

अ. कार्बन संयुगांची संख्या खूप मोठी असते. कार्बन अणू एकमेकांना जोडून लांब शृंखला, शाखीय शृंखला किंवा वलय संरचना तयार करू शकतात. यालाच 'शृंखलाबंधन' (Catenation) म्हणतात. तसेच, कार्बनची संयोजा चार असल्याने तो हायड्रोजन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि हॅलोजन अशा इतर मूलद्रव्यांसोबत सहसंयुज बंध (covalent bonds) तयार करतो. या दोन वैशिष्ट्यांमुळे कार्बन संयुगांची संख्या खूप मोठी आहे.

आ. असंपृक्त कार्बन संयुगे पिवळ्या ज्योतीने जळतात व काळा धूर सोडतात. असंपृक्त संयुगांमध्ये संतृप्त संयुगांपेक्षा कार्बनचे प्रमाण अधिक असते. त्यांच्या ज्वलनादरम्यान, न जळलेले कार्बनचे कण तयार होतात. हे तप्त झालेले कार्बन कण पिवळा प्रकाश फेकतात, ज्यामुळे ज्योत पिवळी दिसते आणि काजळीचा (black soot) थर जमा होतो.

इ. इथेनॉल उदासीन असूनही त्याची सोडीअम धातूबरोबर अभिक्रिया होते. सोडीअम हा धातू उच्च अभिक्रियाशील असल्यामुळे इथेनॉलमधील -OH (हायड्रॉक्सिल) या उदासीन क्रियात्मक गटासोबत अभिक्रिया देतो. या अभिक्रियेत हायड्रोजन वायू मुक्त होतो. इथेनॉल उदासीन असले तरी उच्च अभिक्रियाशील धातू (सोडीअम) सोबत अभिक्रिया दर्शवतो.

प्र. 3. व्याख्या/स्पष्ट करा (8 गुण)

अ. क्रियात्मक गट (Functional Group) म्हणजे काय? स्पष्ट करा. क्रियात्मक गट म्हणजे विषम अणू (कार्बन आणि हायड्रोजन सोडून इतर अणू) किंवा विषम अणूंनी युक्त असा अणूगट होय. हायड्रोकार्बन शृंखलेमधील हायड्रोजन अणूची जागा हा क्रियात्मक गट घेतो. या विषम अणू व अणूगटांमुळे त्या संयुगाला विशिष्ट रासायनिक गुणधर्म प्राप्त होतात, कार्बन शृंखलेची लांबी किंवा स्वरूप काहीही असो. उदा. अल्कोहोलमध्ये -OH (हायड्रॉक्सिल गट) हा क्रियात्मक गट असतो.

आ. बहुवारिके (Polymers) म्हणजे काय? दोन नैसर्गिक बहुवारिकांची नावे लिहा. ज्या प्रचंड कार्बन रेणूंचे रेणुवस्तुमान खूप मोठे असते (उदा. 10^¹² च्या जवळपास), त्यांना महारेणू (Macromolecules) म्हणतात. हे महारेणू बहुवारिके (Polymers) या प्रकारात मोडतात. बहुवारिके एकाच एकवारकाच्या पुनरावृत्तीने किंवा दोन किंवा अधिक एकवारकांपासून तयार होतात. नैसर्गिक बहुवारिके (Natural Polymers):

1. प्रथिने (Proteins)

2. स्टार्च (Starch)

3. सेल्युलोज (Cellulose)

प्र. 4. दीर्घ उत्तर लिहा (3 गुण)

ईस्टरीभवन अभिक्रिया (Esterification Reaction) स्पष्ट करा. या अभिक्रियेत उत्प्रेरक म्हणून कोणते संयुग वापरले जाते?

कारबॉक्सिलिक आम्ल (Carboxylic acid) आणि अल्कोहोल (Alcohol) यांच्यातील अभिक्रियेने 'ईस्टर' (Ester) हा क्रियात्मक गट असलेले पदार्थ तयार होतात. या अभिक्रियेला ईस्टरीभवन अभिक्रिया म्हणतात.

जेव्हा इथेनॉइक आम्ल (Ethanoic acid) इथेनॉल (Ethanol) सोबत आम्ल उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत अभिक्रिया करते, तेव्हा इथिल इथेनोएट (Ethyl Ethanoate) नावाचा ईस्टर तयार होतो. या ईस्टरला फळांसारखा वास असतो.

या अभिक्रियेत, संकेद्रित सल्फ्युरिक आम्ल (Concentrated Sulphuric Acid) उत्प्रेरक (Catalyst) म्हणून वापरले जाते.

10: Space Missions (Marks: 25)

Q. 1. Fill in the blanks and rewrite the statement (1 mark each).

1. The first artificial satellite was named __________.

2. The satellites work on __________ energy.

3. The orbit of a Geosynchronous Satellite is parallel to the __________.

4. The functioning of the satellite launch vehicle is based on __________.

5. Geosynchronous satellites appear to be stationary relative to the Earth because their orbital period is approximately __________.

Q. 2. State whether the following sentences are True or False and explain your reasoning (2 marks each).

1. If the height of the orbit of a satellite from the Earth surface is increased, the tangential velocity of the satellite will increase.

2. Geosynchronous satellites are not very useful for studying the North or South Polar regions.

3. The gases produced due to combustion of fuel in a launch vehicle expand due to high temperature and are expelled forcefully through the nozzles at the rear side.

Q. 3. Explain the following terms (2 marks each).

1. Artificial Satellite.

2. Geosynchronous Satellite.

Q. 4. Answer the following questions in detail (5 marks each).

1. Explain the classification of artificial satellites based on their functions, giving one key function for each type.

2. Explain the need and importance of space missions.

ENGLISH TEST SOLUTION

Q. 1. Fill in the blanks and rewrite the statement (1 mark each).

1. The first artificial satellite was named Sputnik.

2. The satellites work on solar energy.

3. The orbit of a Geosynchronous Satellite is parallel to the equator (vishuvvrutta).

4. The functioning of the satellite launch vehicle is based on Newton’s third law of motion.

5. Geosynchronous satellites appear to be stationary relative to the Earth because their orbital period is approximately 24 hours.

Q. 2. State whether the following sentences are True or False and explain your reasoning (2 marks each).

1. False. If the height (h) of the orbit is increased, the tangential velocity (v_c) of the satellite will decrease, as velocity is inversely related to the square root of the distance from the centre of the Earth (R+h).

2. True. Geosynchronous satellites revolve just above the equator. Therefore, they are not very useful for studying the North or South Polar regions. For these regions, polar orbits (a type of Medium Earth Orbit) are used.

3. True. The gas produced due to combustion of the fuel expands due to its high temperature and is expelled forcefully through the nozzles at the rear side of the launch vehicle. As a reaction to this, a thrust acts on the vehicle, driving it high into space, which is based on Newton’s third law of motion.

Q. 3. Explain the following terms (2 marks each).

1. Artificial Satellite:

o An artificial satellite is a manmade object that revolves around the Earth or any other planet in a fixed orbit.

o They work on solar energy, having solar photovoltaic panels attached to them.

o They contain instruments to receive and transmit signals from and to the Earth.

2. Geosynchronous Satellite:

o These are satellites in High Earth Orbits (HEO), where the height from the Earth's surface is 35780 km or more.

o They are placed in orbits parallel to the equator (vishuvvrutta).

o Since their period of revolution around the Earth is approximately 24 hours (the same time Earth takes for one rotation), they appear to be stationary relative to the Earth.

o They are used for weather science, telephony, television, and radio message transmission.

Q. 4. Answer the following questions in detail (5 marks each).

1. Explain the classification of artificial satellites based on their functions, giving one key function for each type.

Artificial satellites are classified based on their functions:

o Weather satellite: Used for the study and prediction of weather.

o Communication satellite: Used to establish communication between different locations in the world through the use of specific waves.

o Broadcast satellite: Used for telecasting of television programs.

o Navigational satellite: Used to fix the location of any place on the Earth’s surface in terms of its very precise latitude and longitude.

o Earth observation satellite (Remote Sensing Satellite): Used to monitor forests, deserts, oceans, polar ice, natural resources management, and guide during natural calamities.

o Military satellite (Spy satellite): Used for information collection about territories for defense purposes.

2. Explain the need and importance of space missions.

Space missions have made the world a "global village". Their importance is vast:

o Communication: We can contact a person in any part of the world within a second.

o Information Access: Information about worldwide events is accessible instantly, and the internet provides information at our fingertips.

o Disaster Management: It is possible to get advance alerts about natural calamities and take proper precautions.

o Defense/Surveillance: During war, it is possible to get information about enemy actions through aerial surveillance using satellites.

o Resource Exploration: It is possible to explore fossil reserves and minerals in the earth.

o Space technology is considered an inevitable part of the development of a nation today.

MARATHI TEST

10: अवकाश मोहिमा ( गुण: 25)

प्र. 1. रिकाम्या जागा भरा व विधान पुन्हा लिहा (प्रत्येकी 1 गुण).

1. पहिला कृत्रिम उपग्रह _________ होता.

2. उपग्रह _________ ऊर्जेवर कार्य करतात.

3. भूस्थिर उपग्रहाची कक्षा _________ ला समांतर असते.

4. उपग्रह प्रक्षेपक वाहनाचे कार्य _________ या नियमावर आधारित आहे.

5. भूस्थिर उपग्रह पृथ्वीच्या सापेक्ष अवकाशात स्थिर असल्याचा भास होतो कारण त्यांना पृथ्वीभोवती एक परिक्रमा पूर्ण करण्यास जवळपास _________ लागतात.

प्र. 2. खालील विधाने चूक की बरोबर ते सांगून त्याचे स्पष्टीकरण लिहा (प्रत्येकी 2 गुण).

1. जर कृत्रिम उपग्रहाच्या भ्रमणकक्षेची भूपृष्ठापासून उंची वाढवल्यास, त्या उपग्रहाची स्पर्श रेषेतील गती वाढते.

2. उत्तर किंवा दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशाच्या अभ्यासासाठी भूस्थिर उपग्रह उपयुक्त पडत नाहीत.

3. प्रक्षेपक वाहनातील इंधनाच्या ज्वलनाने तयार होणारा वायू उच्च तापमानामुळे प्रसरण पावतो आणि प्रक्षेपक वाहनाच्या मागील बाजूस असलेल्या नोजलमधून बलपूर्वक बाहेर फेकला जातो.

प्र. 3. खालील संज्ञा स्पष्ट करा (प्रत्येकी 2 गुण).

1. कृत्रिम उपग्रह.

2. भूस्थिर उपग्रह.

प्र. 4. खालील प्रश्नांची उत्तरे सविस्तर लिहा (प्रत्येकी 5 गुण).

1. कृत्रिम उपग्रहांचे त्यांच्या कार्यांनुसार वर्गीकरण कसे करतात? प्रत्येक प्रकाराचे एक मुख्य कार्य सांगा.

2. अवकाश मोहिमांची गरज व महत्त्व स्पष्ट करा.

MARATHI TEST SOLUTION

प्र. 1. रिकाम्या जागा भरा व विधान पुन्हा लिहा (प्रत्येकी 1 गुण).

1. पहिला कृत्रिम उपग्रह स्पुतनिक होता.

2. उपग्रह सौर ऊर्जेवर कार्य करतात.

3. भूस्थिर उपग्रहाची कक्षा विषुववृत्ताला समांतर असते.

4. उपग्रह प्रक्षेपक वाहनाचे कार्य न्यूटनच्या गतिविषयक तिसऱ्या नियमावर आधारित आहे.

5. भूस्थिर उपग्रह पृथ्वीच्या सापेक्ष अवकाशात स्थिर असल्याचा भास होतो कारण त्यांना पृथ्वीभोवती एक परिक्रमा पूर्ण करण्यास जवळपास 24 तास लागतात.

1. चूक. जर भ्रमणकक्षेची भूपृष्ठापासून उंची वाढवल्यास, उपग्रहाचा स्पर्श रेषेतील वेग कमी होतो.

2. बरोबर. भूस्थिर उपग्रह विषुववृत्ताच्या अगदी वर परिक्रमण करतात. त्यामुळे, उत्तर किंवा दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशाचा अभ्यास करण्यासाठी भूस्थिर उपग्रह फारसे उपयुक्त ठरत नाहीत.

3. बरोबर. इंधनाच्या ज्वलनाने तयार होणारा वायू उच्च तापमानामुळे प्रसरण पावतो आणि प्रक्षेपक वाहनाच्या मागील बाजूस असलेल्या नोजलमधून बलपूर्वक बाहेर फेकला जातो. या प्रतिक्रियेमुळे वाहनावर एक बल (thrust) निर्माण होते, जे न्यूटनच्या तिसऱ्या नियमावर आधारित आहे.

प्र. 3. खालील संज्ञा स्पष्ट करा (प्रत्येकी 2 गुण).

1. कृत्रिम उपग्रह (Artificial Satellite):

o जर मानवनिर्मित वस्तू पृथ्वीभोवती किंवा इतर कोणत्याही ग्रहाभोवती एका निश्चित कक्षेत फिरत असेल, तर त्याला कृत्रिम उपग्रह म्हणतात.

o हे उपग्रह सौर ऊर्जा वापरतात आणि त्यांच्या दोन्ही बाजूंना सौरपॅनेल (solar photovoltaic panels) जोडलेले असतात.

o त्यांच्यात पृथ्वीकडून संदेश ग्रहण करण्यासाठी आणि पृथ्वीकडे संदेश पाठवण्यासाठी उपकरणे बसवलेली असतात.

2. भूस्थिर उपग्रह (Geosynchronous Satellite):

o ज्या उपग्रह भ्रमणकक्षांची भूपृष्ठापासूनची उंची 35780 km किंवा त्याहून अधिक असते, त्या उच्च कक्षांमध्ये भूस्थिर उपग्रह प्रस्थापित केले जातात.

o हे उपग्रह विषुववृत्ताला समांतर कक्षेत परिक्रमण करतात.

o त्यांना पृथ्वीभोवती एक परिक्रमा पूर्ण करण्यास जवळपास 24 तास लागतात. पृथ्वीच्या सापेक्ष हे उपग्रह अवकाशात स्थिर असल्याचा भास होतो.

o यांचा उपयोग हवामानशास्त्र, दूरध्वनी, दूरचित्रवाणी आणि आकाशवाणीच्या संदेशवहनासाठी होतो.

प्र. 4. खालील प्रश्नांची उत्तरे सविस्तर लिहा (प्रत्येकी 5 गुण).

1. कृत्रिम उपग्रहांचे त्यांच्या कार्यांनुसार वर्गीकरण कसे करतात? प्रत्येक प्रकाराचे एक मुख्य कार्य सांगा.

कृत्रिम उपग्रहांचे त्यांच्या कार्यांनुसार वर्गीकरण खालीलप्रमाणे केले जाते:

o हवामान उपग्रह (Weather satellite): हवामानाचा अभ्यास आणि अंदाज वर्तवण्यासाठी. (उदा. INSAT, GSAT)

o संदेशवहनाचे उपग्रह (Communication satellite): विशिष्ट लहरींच्या वापराने जगातील वेगवेगळ्या ठिकाणांमध्ये संदेशवहन प्रस्थापित करण्यासाठी. (उदा. INSAT, GSAT)

o प्रसारण उपग्रह (Broadcast satellite): दूरचित्रवाणीचे कार्यक्रम प्रक्षेपित करण्यासाठी (Telecasting). (उदा. INSAT, GSAT)

o दिशा-दर्शक उपग्रह (Navigational satellite): पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील कोणत्याही स्थानाचे अचूक अक्षांश आणि रेखांश निश्चित करण्यासाठी. (उदा. IRNSS)

o पृथ्वी-निरीक्षक उपग्रह (Earth Observation Satellite/Remote Sensing): जंगले, वाळवंटे, सागर, ध्रुवीय प्रदेशावरील बर्फाचा अभ्यास, नैसर्गिक संसाधनांचा शोध व व्यवस्थापन, तसेच नैसर्गिक आपत्तींमध्ये निरीक्षण व मार्गदर्शन करण्यासाठी. (उदा. IRS)

o सैनिकी उपग्रह (Military Satellite): संरक्षणाच्या दृष्टिकोनातून भूप्रदेशावरील माहिती संकलन करण्यासाठी.

2. अवकाश मोहिमांची गरज व महत्त्व स्पष्ट करा.

अवकाश मोहिमांमुळे आज जग एक 'वैश्विक खेडे' (global village) झाले आहे. त्यांचे महत्त्व खालीलप्रमाणे आहे:

o संपर्क आणि माहिती: जगातील कोणत्याही भागातील व्यक्तीशी क्षणात संपर्क साधता येतो. घरबसल्या जगभरातील घडामोडींची माहिती मिळते.

o इंटरनेट: माहिती तंत्रज्ञानामुळे (ICT) आणि उपग्रहांमुळे इंटरनेटचे महत्त्व वाढले असून कुठलीही माहिती क्षणात उपलब्ध होते.

o आपत्ती व्यवस्थापन: येणाऱ्या नैसर्गिक आपत्तींची पूर्वसूचना मिळून सुरक्षित राहणे शक्य झाले आहे.

o सैनिकी आणि संरक्षण: लढाईमध्ये शत्रूच्या सैन्याच्या स्थितीबद्दल माहिती मिळवणे शक्य होते.

o संसाधन संशोधन: भूगर्भातील खनिज पदार्थ्यांचा साठा कोठे आहे, हे शोधता येते.

o आजच्या जगात अवकाश तंत्रज्ञानाशिवाय कोणत्याही देशाची प्रगती होऊ शकत नाही.

Excel with Excellence

Search This Blog

10th Science -1 test (lesson 1-10)(English/Marathi)

6: Refraction of Light (Marks: 25)

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

10th Science -2 test (lesson 1-10)(English/Marathi)

10th Science -2 Notes (lesson 1-5)(English/Marathi)