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Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is B: <img src="https://pub-081556611d09428991bde6883a2dddeb.r2.dev/rrb-alp-2024/shift-5/q74_opt_b.png" alt="Option B" style="max-height:80px; vertical-align:middle;" />. विसरण (Diffusion) कणों का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर संचलन है। गर्म करने से कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे वे तेजी से चलते हैं और अधिक बार टकराते हैं, जो सीधे तौर पर विसरण की दर को बढ़ाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
विसरण (Diffusion) कणों का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर संचलन है। गर्म करने से कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे वे तेजी से चलते हैं और अधिक बार टकराते हैं, जो सीधे तौर पर विसरण की दर को बढ़ाता है।

Working Principle: गतिज आणविक सिद्धांत (Kinetic Molecular Theory) के अनुसार, कणों की औसत गतिज ऊर्जा निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होती है ($K.E. \propto T$)। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, कणों का वेग बढ़ता है ($v \propto \sqrt{T}$), जिसके परिणामस्वरूप तरल और गैसों में कणों के आपस में मिलने की दर तेज हो जाती है।

Key Formulas: $KE = \frac{3}{2} k_B T$ — जहाँ $KE$ गतिज ऊर्जा है, $k_B$ बोल्ट्जमैन स्थिरांक है, और $T$ तापमान है; $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ — जहाँ $v_{rms}$ रूट मीन स्क्वायर वेग है, $R$ आदर्श गैस स्थिरांक है, और $M$ मोलर द्रव्यमान है

Key Points: विसरण गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में होता है, हालांकि यह गैसों में सबसे तेज़ होता है।; उच्च तापमान के कारण आणविक टक्करों में वृद्धि होती है।; विसरण एक निष्क्रिय प्रक्रिया है जिसमें किसी बाहरी कार्य की आवश्यकता नहीं होती है, यह पूरी तरह से सांद्रता प्रवणता और तापीय ऊर्जा द्वारा संचालित होती है।

Advantages: यांत्रिक उत्तेजना के बिना पदार्थों का कुशल मिश्रण।; जैविक गैस विनिमय के लिए महत्वपूर्ण (उदाहरण के लिए, एल्वियोली में ऑक्सीजन)।

Disadvantages: संवहन (convection) या बलपूर्वक प्रवाह की तुलना में लंबी दूरी पर विसरण एक धीमी प्रक्रिया है।

Applications: एक कमरे में अगरबत्ती की खुशबू का फैलना।; फेफड़ों की झिल्लियों के माध्यम से रक्त में ऑक्सीजन का विसरण।

Additional Info: ग्राहम का विसरण नियम (Graham's Law of Diffusion) बताता है कि एफ्यूजन या विसरण की दर मोलर द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है ($r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$)।. विकल्प A गलत है क्योंकि प्रारंभिक वृद्धि के बाद विसरण कम नहीं होता है। विकल्प C गलत है क्योंकि यह गतिज सिद्धांत के विपरीत है। विकल्प D गलत है क्योंकि तापमान आणविक गति को प्रभावित करने वाला एक प्राथमिक चर है।

Answer: B सही है — गर्म करने से कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ती है, जो उनकी गति को तेज करती है और परिणामस्वरूप विसरण की दर बढ़ जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि परीक्षाओं में, 'आणविक गति' से जुड़ी कोई भी प्रक्रिया लगभग निश्चित रूप से तापमान पर निर्भर होती है, जो $T$ बढ़ने के साथ बढ़ती है।

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