वाष्पीकरण (evaporation) की प्रक्रिया से संबंधित गलत कथन कौन सा है?

Question

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The correct answer is B: वाष्पीकरण द्रव के भीतर होता है. वाष्पीकरण एक सतही परिघटना (surface phenomenon) है जहाँ उच्च गतिज ऊर्जा वाले अणु द्रव की सतह से गैसीय अवस्था में निकल जाते हैं। क्वथनांक (boiling) के विपरीत, जो पूरे द्रव में होने वाली एक सामूहिक परिघटना (bulk phenomenon) है, वाष्पीकरण केवल द्रव-वायु इंटरफ़ेस पर होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
वाष्पीकरण एक सतही परिघटना (surface phenomenon) है जहाँ उच्च गतिज ऊर्जा वाले अणु द्रव की सतह से गैसीय अवस्था में निकल जाते हैं। क्वथनांक (boiling) के विपरीत, जो पूरे द्रव में होने वाली एक सामूहिक परिघटना (bulk phenomenon) है, वाष्पीकरण केवल द्रव-वायु इंटरफ़ेस पर होता है।

Working Principle: एक द्रव के अणुओं में गतिज ऊर्जा का वितरण होता है। सतह के पास के अणु जो अंतर-आणविक संसंजक बलों (intermolecular cohesive forces) को पार करने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं, वे वाष्प के रूप में निकल जाते हैं। यह प्रक्रिया क्वथनांक से नीचे किसी भी तापमान पर हो सकती है, क्योंकि यह सतह पर वाष्प दबाव प्रवणता पर निर्भर करती है।

Key Formulas: $E = K_e (e_s - e_a)$ — वाष्पीकरण का डाल्टन नियम, जहाँ $E$ वाष्पीकरण की दर है, $e_s$ संतृप्त वाष्प दबाव है, और $e_a$ वास्तविक वाष्प दबाव है।

Key Points: वाष्पीकरण एक सतही परिघटना है।; क्वथनांक एक निश्चित दबाव पर विशिष्ट संतृप्ति तापमान पर होता है।; अवस्था परिवर्तन के लिए वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा (latent heat of vaporization) की आवश्यकता होती है।; वाष्पीकरण के कारण शेष द्रव की आंतरिक ऊर्जा में कमी आती है।

Advantages: जल विज्ञान चक्र (hydrological cycle) के लिए महत्वपूर्ण।; इंजीनियरिंग प्रणालियों में शीतलन प्रक्रियाओं के लिए प्रभावी।

Disadvantages: जलाशयों और बांधों में पानी की हानि का कारण बनता है।; सिंचाई प्रणालियों में लवणता बढ़ाता है।

Applications: हाइड्रोलॉजिकल मॉडलिंग।; बिजली संयंत्रों में कूलिंग टॉवर।; अलवणीकरण (desalination) प्रक्रियाएं।

Additional Info: विकल्प B गलत है क्योंकि वाष्पीकरण केवल एक सतही परिघटना है। क्वथनांक वह प्रक्रिया है जो द्रव के पूरे समूह में होती है।. वाष्पीकरण के दौरान तापमान में परिवर्तन हो सकता है क्योंकि यह प्रक्रिया द्रव से गुप्त ऊष्मा निकालती है, जिससे संभावित रूप से उसका तापमान कम हो जाता है।

Answer: B सही है — वाष्पीकरण एक सतही परिघटना है, सामूहिक परिघटना नहीं।

Exam Tip: जल विज्ञान में, 'वाष्पीकरण' (जलाशयों से) और 'वाष्पोत्सर्जन' (मिट्टी और पौधों से संयुक्त रूप से) के बीच हमेशा अंतर रखें, क्योंकि वे जलाशय क्षमता की गणनाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।

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Option A: वाष्पीकरण किसी भी तापमान पर हो सकता है

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Option C: वाष्पीकरण के दौरान तापमान बदल सकता है

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Option D: वाष्पीकरण के दौरान द्रव में कोई बुलबुले नहीं बनते हैं

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