इलेक्ट्रोलाइट का विशिष्ट गुरुत्व (specific gravity) किसके द्वारा मापा जाता है?

Question

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C: हाइड्रोमीटर

Explanation & Concepts:
लेड-एसिड बैटरी इलेक्ट्रोलाइट (सल्फ्यूरिक एसिड) का विशिष्ट गुरुत्व हाइड्रोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। यह बैटरी के चार्ज की स्थिति का प्रत्यक्ष संकेतक है, क्योंकि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान सल्फ्यूरिक एसिड से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व बदल जाता है।

Working Principle: हाइड्रोमीटर आर्किमिडीज के सिद्धांत पर काम करता है, जहाँ एक तैरती हुई वस्तु अपने वजन के बराबर तरल पदार्थ को विस्थापित करती है। हाइड्रोमीटर के अंदर एक अंशांकित कांच का फ्लोट (स्पिंडल) कम सघन (डिस्चार्ज) इलेक्ट्रोलाइट में गहराई तक डूब जाता है और अधिक सघन (पूर्ण चार्ज) इलेक्ट्रोलाइट में ऊपर तैरता है। तरल सतह स्तर पर स्केल रीडिंग देखकर, सापेक्ष घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व) निर्धारित किया जाता है।

Key Formulas: $SG = \frac{	ext{इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व}}{	ext{शुद्ध जल का घनत्व}}$ — विशिष्ट गुरुत्व की परिभाषा

Key Points: एक पूर्ण चार्ज लेड-एसिड बैटरी का विशिष्ट गुरुत्व आमतौर पर 1.250 और 1.280 के बीच होता है।; डिस्चार्ज बैटरी आमतौर पर 1.100 से 1.150 के बीच विशिष्ट गुरुत्व दिखाती है।; तापमान रीडिंग को प्रभावित करता है, इसलिए यदि इलेक्ट्रोलाइट मानक तापमान (आमतौर पर 27°C) पर नहीं है तो सुधार (corrections) लागू किए जाते हैं।; डिस्चार्ज के दौरान सल्फ्यूरिक एसिड की खपत होती है, जिससे घोल का घनत्व कम हो जाता है।

Advantages: सरल, कम लागत वाला उपकरण; चार्ज स्थिति का तत्काल, वास्तविक समय संकेत प्रदान करता है; बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं होती

Disadvantages: संभावित संक्षारक (corrosive) एसिड के मैनुअल नमूने की आवश्यकता होती है; सटीकता तापमान पर निर्भर करती है; सीलबंद (VRLA/AGM) बैटरी पर उपयोग नहीं किया जा सकता

Applications: लेड-एसिड बैटरी स्वास्थ्य निगरानी; ऑटोमोटिव बैटरी रखरखाव; वेट-सेल बैटरी वाले औद्योगिक UPS सिस्टम

Additional Info: हाइड्रोमीटर रीडिंग औद्योगिक रखरखाव में एक प्राथमिक नैदानिक उपकरण है।. विकल्प B (हाइग्रोमीटर) आर्द्रता मापता है, विकल्प A (मैनोमीटर) दबाव मापता है, और विकल्प D (साइक्रोमीटर) ड्राई/वेट बल्ब थर्मामीटर का उपयोग करके सापेक्ष आर्द्रता मापता है।

Answer: C सही है — हाइड्रोमीटर उत्प्लावन (buoyancy) के सिद्धांत और सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट के बदलते घनत्व के आधार पर विशिष्ट गुरुत्व मापता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: विशिष्ट गुरुत्व पदार्थ के घनत्व और पानी के घनत्व का अनुपात है; इसलिए यह एक इकाई-रहित (unitless) मात्रा है।

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Option A: मैनोमीटर

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Option B: हाइग्रोमीटर

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Option D: साइक्रोमीटर

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