ધોરણ 8 | విષય: Science
દહન (સળગવા) માટે મુખ્યત્વે નીચેની ત્રણ શરતો જરૂરી છે:
દહનશીલ પદાર્થની હાજરી: જે પદાર્થ સળગી શકે તેવો હોય (જેમ કે લાકડું, કાગળ, પેટ્રોલ).
હવા (ઑક્સિજન) નો પુરવઠો: પદાર્થને સળગવા માટે હવામાં રહેલો ઑક્સિજન વાયુ ખૂબ જરૂરી છે.
જ્વલનબિંદુ: પદાર્થને તેના જ્વલનબિંદુ (નીચામાં નીચું તાપમાન જે તાપમાને પદાર્થ સળગે) સુધી ગરમ કરવો પડે.
(a) લાકડું અને કોલસાના દહનથી હવાનું પ્રદૂષણ થાય છે.
(b) કેરોસીન એ ઘરમાં વપરાતું એક પ્રવાહી બળતણ છે.
(c) બળતણ સળગે તે પહેલાં તેને તેનાં જ્વલનબિંદુ સુધી ગરમ કરવું અનિવાર્ય છે.
(d) તેલથી લાગેલી આગને પાણી વડે નિયંત્રણ કરી શકાય નહીં.
વાહનોમાં પેટ્રોલ અને ડીઝલના બદલે CNG વાપરવાથી નીચેના કારણોસર પ્રદૂષણ ઘટ્યું છે:
CNG એ એક સ્વચ્છ બળતણ છે.
તેનું સંપૂર્ણ દહન થાય છે, જેથી દહન થયા વગરના કાર્બનના કણો હવામાં છૂટતા નથી.
તે ખૂબ જ ઓછા પ્રમાણમાં હાનિકારક વાયુઓ (જેવા કે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ અને નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ) ઉત્પન્ન કરે છે.
તેનાથી ધુમાડો ઉત્પન્ન થતો નથી.
| ક્રમ | લક્ષણ | LPG | લાકડું |
|---|---|---|---|
| ૧ | કેલરી મૂલ્ય | તેનું કેલરી મૂલ્ય ઊંચું (55000 kJ/kg) છે. | તેનું કેલરી મૂલ્ય ઓછું (17000−22000 kJ/kg) છે. |
| ૨ | પ્રદૂષણ | ધુમાડો ઉત્પન્ન થતો નથી (સ્વચ્છ બળતણ). | ખૂબ ધુમાડો થાય છે, જે શ્વાસના રોગ કરે છે. |
| ૩ | અવશેષ (રાખ) | દહન પછી કોઈ રાખ કે કચરો બાકી રહેતો નથી. | દહન પછી રાખ જેવા અવશેષો બાકી રહે છે. |
| ૪ | જ્વલન | તે ખૂબ સરળતાથી અને ઝડપથી સળગે છે. | તેને સળગાવવામાં સમય લાગે છે. |
| ૫ | પર્યાવરણ | પર્યાવરણને નુકસાન કરતું નથી. | લાકડું મેળવવા વૃક્ષો કાપવા પડે છે, જેથી વનનાબૂદી થાય છે. |
(a) વિદ્યુતના ઉપકરણો સાથે સંકળાયેલી આગને નિયંત્રિત કરવા પાણી વપરાતું નથી.
ઉત્તર: સામાન્ય પાણી એ વિદ્યુતનું સુવાહક છે. જો વિદ્યુતના સાધનોમાં લાગેલી આગ પર પાણી નાખવામાં આવે, તો પાણીના કારણે આગ ઓલવનાર વ્યક્તિને મોટો વીજ કરંટ (શૉક) લાગી શકે છે અને તેનું મૃત્યુ પણ થઈ શકે છે. તેથી ત્યાં પાણી વપરાતું નથી.
(b) લાકડા કરતાં LPG એ ઘરવપરાશનું વધુ સારું બળતણ છે.
ઉત્તર: LPG નું કેલરી મૂલ્ય લાકડા કરતાં ઘણું વધારે છે, એટલે કે તે ઓછો વપરાઈને વધુ ગરમી આપે છે. વળી, LPG સળગવાથી ધુમાડો કે રાખ ઉત્પન્ન થતી નથી અને તેનાથી પ્રદૂષણ થતું નથી, જ્યારે લાકડું સળગવાથી હાનિકારક ધુમાડો થાય છે. આથી LPG એ વધુ સારું બળતણ છે.
(c) કાગળ પોતે સરળતાથી આગ પકડી લે છે, પરંતુ ઍલ્યુમિનિયમનાં પાઇપ ફરતે વીંટાળેલો કાગળનો ટુકડો જલદીથી સળગતો નથી.
ઉત્તર: કાગળનું જ્વલનબિંદુ નીચું હોવાથી તે ઝડપથી સળગી જાય છે. પરંતુ જ્યારે કાગળને ઍલ્યુમિનિયમની પાઇપ ફરતે વીંટાળી ગરમ કરવામાં આવે, ત્યારે કાગળને મળતી ગરમી ઍલ્યુમિનિયમ (જે ધાતુ હોવાથી ઉષ્માની સુવાહક છે) પોતાનામાં ખેંચી લે છે (ઉષ્માવહન કરે છે). આથી કાગળ તેના જ્વલનબિંદુ સુધી ગરમ થઈ શકતો નથી અને સળગતો નથી.
CO2 (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) વાયુ ઑક્સિજન કરતાં ભારે છે.
જ્યારે તેને આગ પર છોડવામાં આવે છે, ત્યારે તે આગની આજુબાજુ ધાબળાની જેમ વીંટળાઈને એક આવરણ બનાવી લે છે.
આના કારણે બળતણ અને હવામાંના ઑક્સિજન વચ્ચેનો સંપર્ક કપાઈ જાય છે.
ઑક્સિજન ન મળવાને કારણે આગ બુઝાઈ જાય છે. વળી, તે નળાકારમાંથી બહાર આવતા ખૂબ ઠંડો થતો હોવાથી બળતણનું તાપમાન પણ નીચું લાવે છે.
બળતણનું કુલ વજન = 4.5 kg
ઉત્પન્ન થયેલી કુલ ઉષ્મા ઊર્જા = 180,000 kJ
આમ, બળતણનું કેલરી મૂલ્ય 40,000 kJ/kg છે.