અમે અધ્યાય 6 માં શીખ્યા છીએ કે બધા જીવંત પ્રાણીઓને હવાની જરૂર હોય છે. પરંતુ, શું તમે ક્યારેય હવા જોઈ છે? તમે હવા જોઈ નહીં હોય, પરંતુ, ચોક્કસ તમે તેની હાજરી અનેક રીતે અનુભવી હશે. તમે તેને ત્યારે નોંધો છો જ્યારે વૃક્ષોનાં પાંદડાં ખડખડાટ કરે છે અથવા કપડાં લટકાવવાની દોરી પર લટકતાં કપડાં ઝૂલે છે. પંખો ચાલુ કર્યા પછી ખુલ્લી પુસ્તકનાં પાનાં ફરફરવા લાગે છે. ગતિમાન હવા તમારા પતંગને ઉડાવવાનું શક્ય બનાવે છે. શું તમને અધ્યાય 3 માંની પ્રવૃત્તિ 3 યાદ છે જેમાં તમે રેતી અને કાથરને ફૂંકીને અલગ કર્યા હતા? ગતિમાન હવામાં ફૂંકવું વધુ અસરકારક હોય છે. તમે નોંધ્યું હશે કે તોફાન દરમિયાન પવન ખૂબ જ વધુ ઝડપે વાય છે. તે વૃક્ષોને મૂળ સહિત ઉખાડી નાખી શકે છે અને છતનાં ઢાંકણ ઉડાવી શકે છે.

શું તમે ક્યારેય ફિરકી સાથે રમ્યા છો (ફિગ. 11.1)?

ફિગ. 11.1 વિવિધ પ્રકારની ફિરકી

પ્રવૃત્તિ 1

ચાલો ફિગ. 11.2 માં બતાવેલ સૂચનોનું પાલન કરીને આપણી પોતાની ફિરકી બનાવીએ.

ફિરકીની લાકડી પકડો અને તેને ખુલ્લા વિસ્તારમાં વિવિધ દિશાઓમાં મૂકો.

ફિગ. 11.2 એક સરળ ફિરકી બનાવવી

તેને થોડું આગળ-પાછળ ખસેડો. શું થાય છે તે જુઓ.
$\quad$ શું ફિરકી ફરે છે? ફિરકીને શું ફેરવે છે - ગતિમાન હવા, ખરું ને?
શું તમે વેધર કોક (હવાની દિશા દર્શાવનાર યંત્ર) જોયું છે (ફિગ. 11.3)? તે તે સ્થળે હવા કઈ દિશામાં વહે છે તે દર્શાવે છે.

ફિગ. 11.3 એક વેધર કોક

11.1 શું હવા આપણી આસપાસ સર્વત્ર હાજર છે?

તમારી મુઠ્ઠી બંધ કરો - તેમાં શું છે? કંઈ નહીં? શોધવા માટે નીચેની પ્રવૃત્તિ કરો.

પ્રવૃત્તિ 2

એક ખાલી ખુલ્લી બોટલ લો. શું તે ખરેખર ખાલી છે અથવા તેની અંદર કંઈક છે? તેને ઊંધી કરો. શું હવે તેની અંદર કંઈક છે?

ફિગ. 11.4 ખાલી બોટલ સાથેના પ્રયોગો

હવે, બોટલનું ખુલ્લું મોં પાણીથી ભરેલા ડોલમાં ફિગ. 11.4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે ડુબાડો. બોટલને જુઓ. શું પાણી બોટલમાં પ્રવેશે છે? હવે બોટલને થોડી ત્રાંસી કરો. શું હવે પાણી બોટલમાં પ્રવેશે છે? શું તમે બોટલમાંથી પરપોટા બહાર આવતા જુઓ છો અથવા કોઈ પરપોટાવાળો અવાજ સાંભળો છો? શું તમે હવે અનુમાન લગાવી શકો છો કે બોટલમાં શું હતું?

હા! તમે સાચા છો. તે “હવા” છે, જે બોટલમાં હાજર હતી. બોટલ એકદમ ખાલી ન હતી. હકીકતમાં, જ્યારે તમે તેને ઊંધી કરી ત્યારે પણ તે સંપૂર્ણપણે હવાથી ભરેલી હતી. તેથી જ તમે નોંધો છો કે જ્યારે બોટલને ઊંધી સ્થિતિમાં ધકેલવામાં આવે છે ત્યારે પાણી તેમાં પ્રવેશતું નથી, કારણ કે હવા બહાર નીકળવા માટે કોઈ જગ્યા ન હતી. જ્યારે બોટલ ત્રાંસી કરવામાં આવી, ત્યારે હવા પરપોટાઓના રૂપમાં બહાર આવી શકી, અને પાણીએ હવાએ લીધેલી ખાલી જગ્યા ભરી દીધી.

આ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે હવા જગ્યા રોકે છે. તે બોટલની બધી જગ્યા ભરે છે. તે આપણી આસપાસ સર્વત્ર હાજર છે. હવાનો કોઈ રંગ નથી અને તેમાંથી જોઈ શકાય છે. તે પારદર્શક છે.

આપણી પૃથ્વી હવાની એક પાતળી પરતથી ઘેરાયેલી છે. આ પરત પૃથ્વીની સપાટીથી ઘણા કિલોમીટર સુધી વિસ્તરેલી છે અને તેને વાતાવરણ કહેવામાં આવે છે. જેમ આપણે વાતાવરણમાં ઊંચે જઈએ છીએ, તેમ હવા વિરલ બનતી જાય છે.

ફિગ. 11.5 પર્વતારોહીઓ તેમની સાથે ઑક્સિજન સિલિન્ડર લઈ જાય છે

હવે શું તમે વિચારી શકો છો, પર્વતારોહીઓ ઊંચા પર્વતો પર ચઢતી વખતે તેમની સાથે ઑક્સિજન સિલિન્ડર લઈ જાય છે (ફિગ. 11.5)?

11.2 હવા શેની બનેલી છે?

અઢારમી સદી સુધી, લોકો વિચારતા હતા કે હવા માત્ર એક જ પદાર્થ છે. પ્રયોગોએ સાબિત કર્યું છે કે તે ખરેખર એવું નથી. હવા અનેક વાયુઓનું મિશ્રણ છે. તે કેવા પ્રકારનું મિશ્રણ છે? ચાલો આ મિશ્રણના કેટલાક મુખ્ય ઘટકો વિશે એક પછી એક શોધી કાઢીએ.

પાણીની વરાળ

અમે અગાઉ શીખ્યા છીએ કે હવામાં પાણીની વરાળ હોય છે. અમે એ પણ જોયું કે, જ્યારે હવા ઠંડી સપાટી સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે ઘનીકૃત થાય છે અને ઠંડી સપાટીઓ પર પાણીનાં ટીપાં દેખાય છે. હવામાં પાણીની વરાળની હાજરી પ્રકૃતિમાં પાણી ચક્ર માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

ઑક્સિજન

પ્રવૃત્તિ 3

તમારા શિક્ષકની હાજરીમાં, એક ટેબલ પર સમાન લંબાઈની બે નાની મીણબત્તીઓ ગોઠવો.

ફિગ. 11.6 હવામાં ઑક્સિજન છે

બંને મીણબત્તીઓ સળગાવો. એક મીણબત્તીને ઊંધા કાચના ગ્લાસથી ઢાંકો. બંને મીણબત્તીઓને કાળજીપૂર્વક જુઓ.
$\quad$ શું બંને મીણબત્તીઓ સળગતી રહે છે કે બુઝાઈ જાય છે?
તમે જોયું હશે કે કાચના ગ્લાસથી ઢંકાયેલી મીણબત્તી કેટલીક સમય પછી બુઝાઈ ગઈ, જ્યારે બીજી મીણબત્તી સળગતી રહી.
$\quad$ આનું કારણ શું હોઈ શકે? તેના વિશે વિચારો.
એવું લાગે છે કે મીણબત્તી બુઝાઈ ગઈ કારણ કે કાચના ગ્લાસની અંદરનો ઘટક, જે સળગવાનું સમર્થન આપે છે, તે મર્યાદિત છે. મીણબત્તી સળગવાથી તે ઘટકનો મોટો ભાગ વપરાઈ જાય છે. જો કે, બીજી મીણબત્તીને હવાનો સતત પુરવઠો મળી રહ્યો છે. હવાનો આ ઘટક, જે સળગવાનું સમર્થન આપે છે, તે ઑક્સિજન તરીકે ઓળખાય છે.

નાઇટ્રોજન

પ્રવૃત્તિ 3 માં શું તમે નોંધ્યું કે મીણબત્તી બુઝાઈ ગયા પછી પણ કાચની બોટલમાં હવા હજુ પણ હાજર છે? આ હવામાં કેટલાક ઘટકોની હાજરી સૂચવે છે, જે સળગવાનું સમર્થન આપતા નથી. હવાનો મુખ્ય ભાગ (જે સળગતી મીણબત્તીનું સમર્થન આપતો નથી) નાઇટ્રોજન છે.

કાર્બન ડાયોક્સાઈડ

બંધ ઓરડામાં, જો કોઈ સામગ્રી સળગી રહી હોય, તો તમે દમ ઘૂંટાતો અનુભવ્યો હશે. આ કાર્બન ડાયોક્સાઈડની વધુ પડતી માત્રાને કારણે છે જે ઓરડામાં જમા થઈ શકે છે, કારણ કે સળગવાનું ચાલુ રહે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઈડ આપણી આસપાસની હવાનો એક નાનો ઘટક બનાવે છે. છોડ અને પ્રાણીઓ શ્વસન માટે ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ ઉત્પન્ન કરે છે. છોડ અને પ્રાણી પદાર્થ પણ સળગવા પર ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે અને મુખ્યત્વે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને કેટલાક અન્ય વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. સૂકાં પાંદડા અને ફસલના કચરાના અવશેષોને બાળવાની સલાહ નથી આપવામાં આવતી, જે આપણા આસપાસના વાતાવરણને પ્રદૂષિત કરે છે.

ધૂળ અને ધુમાડો

ઇંધણના સળગવાથી ધુમાડો પણ ઉત્પન્ન થાય છે. ધુમાડામાં કેટલાક વાયુઓ અને બારીક ધૂળના કણો હોય છે અને તે ઘણીવાર હાનિકારક હોય છે. તેથી જ તમે ફેક્ટરીઓમાં લાંબી ચિમનીઓ જુઓ છો. આ હાનિકારક ધુમાડો અને વાયુઓને આપણી નાકથી દૂર લઈ જાય છે, પરંતુ તેને આકાશમાં ઉડતાં પક્ષીઓની નજીક લાવે છે!

ધૂળના કણો હંમેશા હવામાં હાજર હોય છે.

પ્રવૃત્તિ 4

તમારા શાળા/ઘરમાં એક સૂર્યપ્રકાશવાળો ઓરડો શોધો. ઓરડાને અંધારો બનાવવા માટે બધા દરવાજા અને બારીઓ બંધ કરો અને પડદા નીચે ખેંચો.

ફિગ. 11.7 સૂર્યપ્રકાશ સાથે હવામાં ધૂળની હાજરી નિરીક્ષણ

હવે, દરવાજો અથવા સૂર્ય તરફની બારી થોડી જ ખોલો, એવી રીતે કે તે સૂર્યપ્રકાશને માત્ર એક ચીરા દ્વારા ઓરડામાં પ્રવેશવા દે. આવતા સૂર્યપ્રકાશનાં કિરણોને કાળજીપૂર્વક જુઓ.

શું તમે સૂર્યપ્રકાશના કિરણોમાં કેટલાક નન્હા ચમકતા કણો ફરતા જુઓ છો (ફિગ. 11.7)? આ કણો શું છે?

શિયાળામાં તમે સૂર્યપ્રકાશનાં સમાન કિરણો વૃક્ષોમાંથી ફિલ્ટર થતાં જોયા હશે જેમાં ધૂળના કણો આનંદપૂર્વક નાચતા દેખાય છે!

આ દર્શાવે છે કે હવામાં ધૂળના કણો પણ હોય છે. હવામાં ધૂળના કણોની હાજરી સમય અને સ્થળ પ્રમાણે બદલાય છે.

આપણે શ્વાસ લેતી વખતે નાકના છિદ્રો દ્વારા હવા અંદર ખેંચીએ છીએ. ધૂળના કણોને શ્વસન તંત્રમાં પ્રવેશતા અટકાવવા માટે નાકની અંદર બારીક વાળ અને લાળ હાજર હોય છે.

બૂઝો તમને પૂછે છે, તમે શા માટે વિચારો છો, ફિગ.11.8 માં પોલીસમેન માસ્ક પહેરેલો છે?

ફિગ. 11.8 ગીચ ક્રોસિંગ પર ટ્રાફિક નિયંત્રિત કરતા પોલીસમેન ઘણીવાર માસ્ક પહેરે છે

શું તમને તમારા માતાપિતા દ્વારા ઠપકો મળ્યાનું યાદ છે જ્યારે તમે તમારા મોં દ્વારા શ્વાસ લો છો? જો તમે તે કરો છો, તો હાનિકારક ધૂળના કણો તમારા શરીરમાં પ્રવેશી શકે છે.

આપણે ત્યારે નિષ્કર્ષ પર આવી શકીએ કે હવામાં કેટલાક વાયુઓ, પાણીની વરાળ અને ધૂળના કણો હોય છે. હવામાં વાયુઓ મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન, થોડી માત્રામાં કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને અન્ય ઘણા વાયુઓ છે.

પાહેલી જાણવા માંગે છે, શા માટે બારીઓનું પારદર્શી કાચ, જો નિયમિત રીતે સાફ ન કરવામાં આવે, તો ધૂંધળું દેખાય છે? ફિગ. 11.7 સૂર્યપ્રકાશ સાથે હવામાં ધૂળની હાજરી નિરીક્ષણ ફિગ.11.8 પોલીસમેન ગીચ ક્રોસિંગ પર ટ્રાફિક નિયંત્રિત કરતા ઘણીવાર માસ્ક પહેરે છે બૂઝો જાણવા માંગે છે, શા માટે આગના બનાવ દરમિયાન, સળગતી વસ્તુ પર ઊનની કંબળ લપેટવાની સલાહ આપવામાં આવે છે.

ફિગ. 11.9 હવાની રચના

જો કે, સ્થળ પ્રમાણે હવાની રચનામાં કેટલીક ભિન્નતા હોઈ શકે છે. આપણે જોઈએ છીએ કે હવામાં મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજન અને ઑક્સિજન હોય છે. હકીકતમાં, આ બંને વાયુઓ મળીને હવાના 99% ભાગ બનાવે છે. બાકીનો $1 %$ ભાગ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને કેટલાક અન્ય વાયુઓ અને પાણીની વરાળથી બનેલો છે (ફિગ. 11.9).

11.3 પાણી અને માટીમાં રહેતાં પ્રાણીઓ અને છોડને ઑક્સિજન કેવી રીતે ઉપલબ્ધ થાય છે?

પ્રવૃત્તિ 5

એક ગ્લાસ અથવા ધાતુના પાત્રમાં થોડું પાણી લો. તેને ત્રાપદી સ્ટેન્ડ પર ધીમે ધીમે ગરમ કરો. પાણી ઉકળવાનું શરૂ થાય તે પહેલાં જ, કન્ટેનરની અંદરની સપાટીને કાળજીપૂર્વક જુઓ. શું તમે અંદર નન્હા પરપોટા જુઓ છો (ફિગ. 11.10)?

ફિગ. 11.10 પાણીમાં હવા હોય છે

પાહેલીનો એક પ્રશ્ન છે, “જો આપણે એરટાઇટ બોટલમાં રાખેલા ઉકળાવેલા પાણીને ફરીથી ગરમ કરીને આ પ્રવૃત્તિ કરીએ તો પણ પાણી ખરેખર ઉકળે તે પહેલાં જોવા મળતા નન્હા હવાના પરપોટા દેખાશે?” જો તમને જવાબ ખબર ન હોય તો તમે તે કરવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો અને પોતે જ જોઈ શકો છો.

આ પરપોટા પાણીમાં ઓગળેલી હવામાંથી આવે છે. જ્યારે તમે પાણીને ગરમ કરો છો, ત્યારે શરૂઆતમાં, તેમાં ઓગળેલી હવા બહાર નીકળે છે. જેમ તમે ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખો છો, તેમ પાણી પોતે વરાળમાં ફેરવાય છે અને અંતે ઉકળવાનું શરૂ કરે છે. અમે અધ્યાય 5 અને 6 માં શીખ્યા છીએ, કે પાણીમાં રહેતાં પ્રાણીઓ પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.

માટીમાં રહેતા સજીવોને પણ શ્વસન માટે ઑક્સિજનની જરૂર હોય છે, ખરું ને? તેઓને શ્વસન માટે જરૂરી હવા કેવી રીતે મળે છે?

પ્રવૃત્તિ 6

બીકર અથવા ગ્લાસમાં સૂકી માટીનો એક લંપડો લો. તેમાં પાણી ઉમેરો અને શું થાય છે તે નોંધો (ફિગ. 11.11). શું તમે માટીમાંથી પરપોટા બહાર આવતા જુઓ છો? આ પરપોટા માટીમાં હવાની હાજરી સૂચવે છે.
$\quad$ જ્યારે માટીના લંપડા પર પાણી રેડવામાં આવે છે, ત્યારે તે હવાનું સ્થળાંતર કરે છે જે પરપોટાઓના રૂપમાં જોવા મળે છે. માટીની અંદર રહેતા સજીવો અને છોડની મૂળ આ હવામાં શ્વાસ લે છે.

ફિગ. 11.11 માટીમાં હવા હોય છે

માટીમાં રહેતાં પ્રાણીઓ દ્વારા ઊંડી માટીમાં ઘણાં બધાં બિલ અને છિદ્રો બનાવવામાં આવે છે. આ બિલ માટીમાં અંદર-બહાર હવા ફરવા માટે જગ્યા પણ ઉપલબ્ધ કરાવે છે. જો કે, જ્યારે ભારે વરસાદ પડે છે, ત્યારે પાણી માટીમાં હવાએ લીધેલી બધી જગ્યાઓ ભરી દે છે. આ પરિસ્થિતિમાં, માટીમાં રહેતાં પ્રાણીઓને શ્વસન માટે બહાર આવવું પડે છે. શું આ જ કારણ હોઈ શકે કે ભારે વરસાદ દરમિયાન જ કીડા માટીમાંથી બહાર આવે છે?

શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે ઘણા બધા સજીવો તેનો ઉપયોગ કરતા હોવા છતાં વાતાવરણની બધી ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કેમ થઈ જતો નથી? વાતાવરણમાં ઑક્સિજનની ફરી પુરવઠો કોણ કરે છે?

11.4 વાતાવરણમાં ઑક્સિજન કેવી રીતે બદલાય છે?

અધ્યાય 4 માં, આપણે પ્રકાશસંશ્લેષણ વિશે વાંચ્યું હતું. આ પ્રક્રિયામાં, છોડ પોતાનો ખોરાક બનાવે છે અને તેની સાથે ઑક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે. છોડ શ્વસન માટે ઑક્સિજનનો ઉપયોગ પણ કરે છે, પરંતુ તેઓ જેટલો ઉપયોગ કરે છે તેના કરતાં વધુ ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી જ આપણે કહીએ છીએ કે છોડ ઑક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે.

તે સ્પષ્ટ છે કે છોડ વિના પ્રાણીઓ જીવી શકતા નથી. છોડ અને પ્રાણીઓમાં શ્વસન દ્વારા અને છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા વાતાવરણમાં ઑક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડનું સંતુલન જાળવવામાં આવે છે. આ છોડ અને પ્રાણીઓની પરસ્પર નિર્ભરતા દર્શાવે છે.

હવે આપણે સમજી શકીએ છીએ કે પૃથ્વી પર જીવન માટે હવા કેટલી મહત્વપૂર્ણ છે. શું હવાના અન્ય કોઈ ઉપયોગ છે? શું તમે વિન્ડમિલ વિશે સાંભળ્યું છે? ફિગ. 11.12 જુઓ.

ફિગ. 11.12 એક વિન્ડમિલ

પવન વિન્ડમિલને ફેરવે છે. વિન્ડમિલનો ઉપયોગ ટ્યુબવેલમાંથી પાણી કાઢવા અને લોટની ચક્કી ચલાવવા માટે થાય છે. વિન્ડમિલનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ થાય છે. હવા સેલિ