अध्याय 11 हमारे आसपास की हवा

हमने अध्याय 6 में सीखा है कि सभी जीवित चीजों को हवा की आवश्यकता होती है। लेकिन, क्या आपने कभी हवा देखी है? आपने हवा नहीं देखी होगी, लेकिन निश्चित रूप से आपने इसे कई तरीकों से महसूस किया होगा। आप इसे तब देखते हैं जब पेड़ों के पत्ते सरसराते हैं या कपड़ों की रस्सी पर लटके कपड़े हिलते हैं। पंखा चालू करने पर खुली किताब के पन्ने फड़फड़ाने लगते हैं। चलती हवा आपकी पतंग उड़ाना संभव बनाती है। क्या आपको अध्याय 3 में गतिविधि 3 याद है जिसमें आपने रेत और लकड़ी का बुरादा फटककर अलग किया था? चलती हवा में फटकना अधिक प्रभावी होता है। आपने देखा होगा कि तूफान के दौरान हवा बहुत तेज गति से चलती है। यह पेड़ों को भी उखाड़ सकती है और छतों को उड़ा सकती है।

क्या आपने कभी फिरकी (चित्र 11.1) के साथ खेला है?

चित्र 11.1 विभिन्न प्रकार की फिरकियाँ

गतिविधि 1

आइए चित्र 11.2 में दिए निर्देशों का पालन करते हुए अपनी खुद की एक फिरकी बनाएं।

फिरकी की छड़ी को पकड़ें और इसे खुले क्षेत्र में विभिन्न दिशाओं में रखें।

चित्र 11.2 एक साधारण फिरकी बनाना

इसे थोड़ा आगे-पीछे हिलाएं। देखें, क्या होता है।
$\quad$ क्या फिरकी घूमती है? फिरकी को क्या घुमाता है - चलती हवा, है ना?
क्या आपने मौसम कॉक (चित्र 11.3) देखा है? यह उस दिशा को दर्शाता है जिसमें उस स्थान पर हवा चल रही है।

चित्र 11.3 एक मौसम कॉक

11.1 क्या हवा हमारे चारों ओर हर जगह मौजूद है?

अपनी मुट्ठी बंद करें - इसमें क्या है? कुछ नहीं? पता लगाने के लिए निम्नलिखित गतिविधि करें।

गतिविधि 2

एक खाली खुली बोतल लें। क्या यह वास्तव में खाली है या इसके अंदर कुछ है? इसे उल्टा कर दें। क्या अब इसके अंदर कुछ है?

चित्र 11.4 एक खाली बोतल के साथ प्रयोग

अब, बोतल के खुले मुंह को चित्र 11.4 में दिखाए अनुसार पानी से भरी बाल्टी में डुबोएं। बोतल को देखें। क्या पानी बोतल में प्रवेश करता है? अब बोतल को थोड़ा तिरछा करें। क्या अब पानी बोतल में प्रवेश करता है? क्या आप बोतल से बुलबुले निकलते देखते हैं या कोई बुलबुला सा आवाज सुनते हैं? क्या आप अब अनुमान लगा सकते हैं कि बोतल में क्या था?

हाँ! आप सही हैं। यह “हवा” थी, जो बोतल में मौजूद थी। बोतल बिल्कुल भी खाली नहीं थी। वास्तव में, यह पूरी तरह से हवा से भरी हुई थी, तब भी जब आपने इसे उल्टा किया था। इसीलिए आप देखते हैं कि जब बोतल को उल्टी स्थिति में धकेला जाता है तो पानी उसमें प्रवेश नहीं करता, क्योंकि हवा के बचने के लिए कोई जगह नहीं थी। जब बोतल को तिरछा किया गया, तो हवा बुलबुलों के रूप में बाहर आने में सक्षम हो गई, और पानी ने उस खाली जगह को भर दिया जो हवा ने घेर रखी थी।

यह गतिविधि दर्शाती है कि हवा स्थान घेरती है। यह बोतल में सारी जगह भर देती है। यह हमारे चारों ओर हर जगह मौजूद है। हवा का कोई रंग नहीं होता और कोई भी इसके आर-पार देख सकता है। यह पारदर्शी है।

हमारी पृथ्वी हवा की एक पतली परत से घिरी हुई है। यह परत पृथ्वी की सतह से कई किलोमीटर ऊपर तक फैली हुई है और इसे वायुमंडल कहा जाता है। जैसे-जैसे हम वायुमंडल में ऊपर जाते हैं, हवा विरल होती जाती है।

चित्र 11.5 पर्वतारोही ऑक्सीजन सिलिंडर अपने साथ ले जाते हैं

अब क्या आप सोच सकते हैं, पर्वतारोही ऊँचे पहाड़ों पर चढ़ते समय ऑक्सीजन सिलिंडर अपने साथ ले जाते हैं (चित्र 11.5)?

11.2 हवा किससे बनी है?

अठारहवीं शताब्दी तक, लोग सोचते थे कि हवा सिर्फ एक पदार्थ है। प्रयोगों ने सिद्ध कर दिया है कि वास्तव में ऐसा नहीं है। हवा कई गैसों का मिश्रण है। यह किस प्रकार का मिश्रण है? आइए इस मिश्रण के कुछ प्रमुख घटकों के बारे में एक-एक करके जानें।

जलवाष्प

हमने पहले सीखा है कि हवा में जलवाष्प होता है। हमने यह भी देखा कि जब हवा एक ठंडी सतह के संपर्क में आती है, तो यह संघनित हो जाती है और ठंडी सतहों पर पानी की बूंदें दिखाई देती हैं। हवा में जलवाष्प की उपस्थिति प्रकृति में जल चक्र के लिए महत्वपूर्ण है।

ऑक्सीजन

गतिविधि 3

अपने शिक्षक की उपस्थिति में, एक मेज पर एक ही लंबाई की दो छोटी मोमबत्तियाँ लगाएं।

चित्र 11.6 हवा में ऑक्सीजन होती है

दोनों मोमबत्तियों को जलाएं। एक मोमबत्ती को उल्टे गिलास के टंबलर से ढक दें। दोनों मोमबत्तियों को ध्यान से देखें।
$\quad$ क्या दोनों मोमबत्तियाँ जलती रहती हैं या बुझ जाती हैं?
आपने देखा होगा कि गिलास के टंबलर से ढकी मोमबत्ती कुछ समय बाद बुझ गई, जबकि दूसरी मोमबत्ती जलती रही।
$\quad$ इसका क्या कारण हो सकता है? इसके बारे में सोचें।
ऐसा लगता है कि मोमबत्ती इसलिए बुझ गई क्योंकि गिलास के टंबलर के अंदर का वह घटक, जो जलने में सहायक है, सीमित है। जलने वाली मोमबत्तियों द्वारा घटक का अधिकांश भाग उपयोग कर लिया जाता है। हालाँकि, दूसरी मोमबत्ती को हवा की निरंतर आपूर्ति मिल रही है। हवा के इस घटक, जो जलने में सहायक है, को ऑक्सीजन के रूप में जाना जाता है।

नाइट्रोजन

गतिविधि 3 में क्या आपने देखा कि मोमबत्ती बुझने के बाद भी गिलास की बोतल में हवा मौजूद है? यह हवा में किसी ऐसे घटक की उपस्थिति को दर्शाता है, जो जलने का समर्थन नहीं करता। हवा का प्रमुख भाग (जो जलती हुई मोमबत्ती का समर्थन नहीं करता) नाइट्रोजन है।

कार्बन डाइऑक्साइड

एक बंद कमरे में, यदि कोई सामग्री जल रही है, तो आपने घुटन महसूस की होगी। यह कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता के कारण होता है जो कमरे में जमा हो सकती है, क्योंकि जलना जारी रहता है। कार्बन डाइऑक्साइड हमारे आसपास की हवा का एक छोटा सा घटक बनाती है। पौधे और जानवर श्वसन के लिए ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं। पौधों और जानवरों के पदार्थ जलने पर भी ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और कुछ अन्य गैसें उत्पन्न करते हैं। सूखे पत्तों और फसल के बचे हुए अवशेषों को जलाना उचित नहीं है, जो हमारे आसपास को प्रदूषित करते हैं।

धूल और धुआँ

ईंधन के जलने से धुआँ भी उत्पन्न होता है। धुएं में कुछ गैसें और बारीक धूल के कण होते हैं और यह अक्सर हानिकारक होता है। इसीलिए आप कारखानों में लंबी चिमनियाँ देखते हैं। यह हानिकारक धुएं और गैसों को हमारी नाक से दूर ले जाती है, लेकिन इसे आकाश में उड़ने वाले पक्षियों के करीब ले आती है!

धूल के कण हमेशा हवा में मौजूद होते हैं।

गतिविधि 4

अपने स्कूल/घर में एक धूप वाला कमरा ढूंढें। कमरे को अंधेरा करने के लिए सभी दरवाजे और खिड़कियां बंद कर दें और पर्दे नीचे कर दें।

चित्र 11.7 धूप के साथ हवा में धूल की उपस्थिति का अवलोकन

अब, दरवाजा या सूरज की ओर वाली खिड़की को थोड़ा सा खोलें, इस तरह से कि यह सूर्य के प्रकाश को केवल एक स्लिट के माध्यम से कमरे में प्रवेश करने दे। सूर्य के प्रकाश की आने वाली किरण को ध्यान से देखें।

क्या आप सूर्य के प्रकाश की किरण में कुछ छोटे चमकदार कण घूमते हुए देखते हैं (चित्र 11.7)? ये कण क्या हैं?

सर्दियों के दौरान आपने पेड़ों के बीच से छनकर आती हुई ऐसी ही सूर्य की किरण देखी होगी जिसमें धूल के कण मस्ती से नाचते हुए प्रतीत होते हैं!

यह दर्शाता है कि हवा में धूल के कण भी होते हैं। हवा में धूल के कणों की उपस्थिति समय-समय पर और स्थान-स्थान पर भिन्न होती है।

हम हवा को अंदर लेते हैं जब हम अपने नथुनों से सांस लेते हैं। नाक के अंदर बारीक बाल और श्लेष्मा धूल के कणों को श्वसन तंत्र में प्रवेश करने से रोकने के लिए मौजूद होते हैं।

बूझो आपसे पूछ रहा है, आपके विचार में चित्र 11.8 में पुलिसकर्मी मास्क क्यों पहन रहा है?

चित्र 11.8 भीड़-भाड़ वाले चौराहे पर यातायात नियंत्रित करने वाले पुलिसकर्मी अक्सर मास्क पहनते हैं

क्या आपको याद है कि जब आप मुँह से साँस लेते हैं तो आपके माता-पिता द्वारा डाँटे जाने की? यदि आप ऐसा करते हैं, तो हानिकारक धूल के कण आपके शरीर में प्रवेश कर सकते हैं।

हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हवा में कुछ गैसें, जलवाष्प और धूल के कण होते हैं। हवा में गैसें मुख्य रूप से नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, थोड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड और कई अन्य गैसें होती हैं।

पहेली जानना चाहती है, खिड़कियों का पारदर्शी कांच, यदि नियमित रूप से साफ न किया जाए, तो धुंधला क्यों दिखाई देता है? चित्र 11.7 धूप के साथ हवा में धूल की उपस्थिति का अवलोकन चित्र 11.8 भीड़-भाड़ वाले चौराहे पर यातायात नियंत्रित करने वाले पुलिसकर्मी अक्सर मास्क पहनते हैं बूझो जानना चाहता है, आग की घटना के दौरान, जलती हुई वस्तु पर ऊनी कंबल लपेटने की सलाह क्यों दी जाती है।

चित्र 11.9 हवा का संघटन

हालाँकि, हवा के संघटन में एक स्थान से दूसरे स्थान पर कुछ भिन्नता हो सकती है। हम देखते हैं कि हवा में ज्यादातर नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होती है। वास्तव में, ये दोनों गैसें मिलकर हवा का 99% बनाती हैं। शेष $1 %$ कार्बन डाइऑक्साइड और कुछ अन्य गैसों तथा जलवाष्प से बना होता है (चित्र 11.9)।

11.3 जल और मिट्टी में रहने वाले जानवरों और पौधों को ऑक्सीजन कैसे उपलब्ध होती है?

गतिविधि 5

काँच या धातु के पात्र में कुछ पानी लें। इसे तिपाई स्टैंड पर धीरे-धीरे गर्म करें। पानी के उबलने से बहुत पहले, पात्र की आंतरिक सतह को ध्यान से देखें। क्या आप अंदर की तरफ छोटे-छोटे बुलबुले देखते हैं (चित्र 11.10)?

चित्र 11.10 पानी में हवा होती है

यहाँ पहेली का एक प्रश्न है, “क्या पानी के वास्तव में उबलने से पहले दिखने वाले छोटे हवा के बुलबुले भी दिखाई देंगे यदि हम हवा बंद बोतल में रखे उबले हुए पानी को दोबारा गर्म करके यह गतिविधि करें?” यदि आप उत्तर नहीं जानते हैं तो आप इसे करके देख सकते हैं।

ये बुलबुले पानी में घुली हवा से आते हैं। जब आप पानी को गर्म करते हैं, तो शुरुआत में, इसमें घुली हवा बाहर निकल जाती है। जैसे-जैसे आप गर्म करना जारी रखते हैं, पानी स्वयं वाष्प में बदल जाता है और अंत में उबलने लगता है। हमने अध्याय 5 और 6 में सीखा था, कि पानी में रहने वाले जानवर पानी में घुली ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं।

मिट्टी में रहने वाले जीवों को भी श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, है ना? उन्हें श्वसन के लिए आवश्यक हवा कैसे मिलती है?

गतिविधि 6

एक बीकर या गिलास में सूखी मिट्टी का एक ढेला लें। इसमें पानी डालें और देखें क्या होता है (चित्र 11.11)। क्या आप मिट्टी से बुलबुले निकलते देखते हैं? ये बुलबुले मिट्टी में हवा की उपस्थिति को दर्शाते हैं।
$\quad$ जब मिट्टी के ढेले पर पानी डाला जाता है, तो यह हवा को विस्थापित कर देता है जो बुलबुलों के रूप में दिखाई देती है। मिट्टी के अंदर रहने वाले जीव और पौधों की जड़ें इस हवा में श्वसन करते हैं।

चित्र 11.11 मिट्टी में हवा होती है

मिट्टी में रहने वाले जानवरों द्वारा गहरी मिट्टी में बहुत सारे बिल और छेद बनाए जाते हैं। ये बिल मिट्टी में हवा के अंदर और बाहर जाने के लिए जगह भी उपलब्ध कराते हैं। हालाँकि, जब भारी बारिश होती है, तो पानी मिट्टी में हवा द्वारा घेरे गए सभी स्थानों को भर देता है। इस स्थिति में, मिट्टी में रहने वाले जानवरों को श्वसन के लिए बाहर आना पड़ता है। क्या यही कारण हो सकता है कि केंचुए भारी बारिश के दौरान ही मिट्टी से बाहर आते हैं?

क्या आपने कभी सोचा है कि बड़ी संख्या में जीव इसका उपभोग करने के बावजूद वायुमंडल की सारी ऑक्सीजन का उपयोग क्यों नहीं हो जाता? वायुमंडल में ऑक्सीजन की पुनःपूर्ति कौन कर रहा है?

11.4 वायुमंडल में ऑक्सीजन की पुनःपूर्ति कैसे होती है?

अध्याय 4 में, हमने प्रकाश संश्लेषण के बारे में पढ़ा। इस प्रक्रिया में, पौधे अपना भोजन स्वयं बनाते हैं और इसके साथ ही ऑक्सीजन उत्पन्न होती है। पौधे श्वसन के लिए ऑक्सीजन का उपभोग भी करते हैं, लेकिन वे जितना उपभोग करते हैं उससे अधिक उत्पन्न करते हैं। इसीलिए हम कहते हैं कि पौधे ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।

यह स्पष्ट है कि पौधों के बिना जानवर जीवित नहीं रह सकते। वायुमंडल में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का संतुलन पौधों और जानवरों में श्वसन और पौधों में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से बनाए रखा जाता है। यह पौधों और जानवरों की परस्पर निर्भरता को दर्शाता है।

अब हम समझ सकते हैं कि पृथ्वी पर जीवन के लिए हवा कितनी महत्वपूर्ण है। क्या हवा के और कोई उपयोग हैं? क्या आपने विंडमिल के बारे में सुना है? चित्र 11.12 देखें।

चित्र 11.12 एक विंडमिल

हवा विंडमिल को घुमाती है। विंडमिल का उपयोग ट्यूबवेल से पानी निकालने और आटा चक्की चलाने के लिए किया जाता है। विंडमिल का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है। हवा सेलिंग यॉट, ग्लाइडर, पैराशूट और हवाई जहाज की गतियों में सहायता करती है। पक्षी, चमगादड़ और कीड़े हवा की उपस्थिति के कारण उड़ सकते हैं। हवा कई पौधों के फूलों के बीजों और पराग के प्रकीर्णन में भी सहायता करती है। हवा जल चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

मुख्य शब्द

$\begin{array}{l} \text{वायुमंडल} \\ \text{कार्बन डाइऑक्साइड} \\ \text{हवा का संघटन} \\ \text{ऑक्सीजन} \\ \text{नाइट्रोजन} \\ \text{धुआँ} \\ \text{विंडमिल} \\ \end{array}$

सारांश

  • हवा हर जगह पाई जाती है। हम हवा को नहीं देख सकते, लेकिन हम इसे महसूस कर सकते हैं।
  • गति में हवा को हवा (पवन) कहा जाता है।
  • हवा स्थान घेरती है।
  • हवा पानी और मिट्टी में मौजूद होती है।
  • हवा नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जलवाष्प और कुछ अन्य गैसों का मिश्रण है। इसमें कुछ धूल के कण भी मौजूद हो सकते हैं।
  • ऑक्सीजन जलने का समर्थन करती है और जीवित जीवों के लिए आवश्यक है।
  • पृथ्वी को चारों ओर से घेरने वाली हवा की परत को वायुमंडल के रूप में जाना जाता है।
  • पृथ्वी पर जीवन के लिए वायुमंडल आवश्यक है।
  • जलीय जानवर श्वसन के लिए पानी में घुली हवा का उपयोग करते हैं।
  • पौधे और जानवर हवा से ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आदान-प्रदान के लिए एक-दूसरे पर निर्भर करते हैं।

अभ्यास

1. हवा का संघटन क्या है?

2. वायुमंडल में कौन सी गैस श्वसन के लिए आवश्यक है?

3. आप कैसे सिद्ध करेंगे कि हवा जलने का समर्थन करती है?

4. आप कैसे दिखाएंगे कि हवा पानी में घुली हुई है?

5. पानी में रुई का एक ढेला सिकुड़ क्यों जाता है?

6. पृथ्वी के चारों ओर हवा की परत को ___________ कहा जाता है।

7. हरे पौधों द्वारा अपना भोजन बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली हवा का घटक ___________ है।

8. हवा की उपस्थिति के कारण संभव पाँच गतिविधियों की सूची बनाएं।

9. पौधे और जानवर वायुमंडल में गैसों के आदान-प्रदान में एक-दूसरे की कैसे मदद करते हैं?

सुझाए गए प्रोजेक्ट और गतिविधियाँ

1. एक खुले क्षेत्र की ओर वाली साफ कांच की खिड़की पर, कागज की एक छोटी आयताकार पट्टी चिपकाएं। कुछ दिनों बाद पट्टी को हटा दें। क्या आप कागज से ढके हुए आयताकार भाग और खिड़की के शेष कांच के बीच अंतर देखते हैं? इस अभ्यास को हर महीने दोहराकर, आपको वर्ष के विभिन्न समय पर आपके आसपास की हवा में मौजूद धूल की मात्रा के बारे में जानकारी हो सकती है।

2. सड़क के किनारे लगे पेड़ों, झाड़ियों या झाड़ियों के पत्तों का अवलोकन करें। ध्यान दें कि क्या उनके पत्तों पर कुछ धूल या कालिथ जमी हुई है। स्कूल परिसर या बगीचे में पेड़ों के पत्तों के साथ इसी तरह के अवलोकन लें। क्या सड़क के किनारे के पेड़ों के पत्तों पर कालिथ के जमाव में कोई अंतर है? इस अंतर के संभावित कारण क्या हो सकते हैं? अपने शहर या कस्बे का एक नक्शा लें और नक्शे में उन क्षेत्रों की पहचान करने का प्रयास करें जहाँ आपने सड़क के किनारे पौधों पर कालिथ की बहुत मोटी परत देखी है। अन्य सहपाठियों द्वारा प्राप्त परिणामों के साथ तुलना करें और इन क्षेत्रों को नक्शे पर अंकित करें। शायद सभी छात्रों के परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है और अखबारों में रिपोर्ट किया जा सकता है।