दहन एवं ज्वाला (Combustion and Flame) — REET Level 2 विज्ञान नोट्स
यह पेज REET Level 2 विज्ञान के लिए दहन एवं ज्वाला — ज्वलन ताप, दहन के प्रकार, ज्वाला की संरचना व प्रमुख ईंधनों के ऊष्मीय मान — को परीक्षा-केंद्रित रूप में कवर करता है। REET 2024 में ईंधनों के ऊष्मीय मान की तुलना पर सीधा प्रश्न पूछा गया था।
- REET 2024 में 1 प्रश्न
- कक्षा 6-8 स्तर
- 6 मिनट पढ़ें
REET में यह टॉपिक कैसे पूछा जाता है
REET 2024 में ईंधनों के ऊष्मीय मान (calorific value, kJ/kg में) की तुलना पर प्रश्न पूछा गया था — दिए गए विकल्पों में सबसे कम ऊष्मीय मान वाला ईंधन कौन-सा है। यानी REET अक्सर विभिन्न ईंधनों के ऊष्मीय मान को क्रम में याद रखने के साथ-साथ दहन की मूल अवधारणाओं (ज्वलन ताप, ज्वाला की संरचना) पर भी प्रश्न बनाता है।
दहन क्या है? ज्वलन ताप
दहन (combustion) वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऊष्मा (व प्रायः प्रकाश) उत्पन्न करता है। जो पदार्थ जलकर ऊष्मा देता है उसे ईंधन (fuel) कहते हैं, जैसे लकड़ी, कोयला, पेट्रोल व LPG।
वह न्यूनतम ताप जिस पर कोई पदार्थ जलना शुरू करता है, ज्वलन ताप (ignition temperature) कहलाता है; इस ताप से नीचे पदार्थ नहीं जल सकता, भले ही ऑक्सीजन उपलब्ध हो। पेट्रोल, एल्कोहल व LPG जैसे पदार्थ, जिनका ज्वलन ताप बहुत कम होता है, ज्वलनशील (inflammable) कहलाते हैं और इन्हें आग से दूर व सावधानी से संग्रहीत किया जाना चाहिए।
अच्छे ईंधन में कुछ विशेष गुण होने चाहिए — उच्च ऊष्मीय मान, उपयुक्त ज्वलन ताप (न बहुत अधिक न बहुत कम), जलने पर कम धुआँ व प्रदूषण, आसान भंडारण व परिवहन, तथा किफायती मूल्य। इन्हीं गुणों के आधार पर विभिन्न ईंधनों की तुलना की जाती है।
दहन के प्रकार
- तीव्र दहन (Rapid combustion)
- सामान्य जलना, तेज़ी से ज्वाला के साथ — जैसे LPG का जलना
- स्वतः दहन (Spontaneous combustion)
- बिना बाहरी ज्वाला के अचानक आग पकड़ लेना — जैसे कोयले की खदानों में कोयले की धूल
- विस्फोटक दहन (Explosive combustion)
- अत्यंत तेज़ी से ऊष्मा, प्रकाश व ध्वनि के साथ होने वाला दहन — जैसे पटाखे
दहन के लिए आवश्यक तीन शर्तें
| घटक | भूमिका |
|---|---|
| ईंधन (जलने वाला पदार्थ) | जो पदार्थ जलता है |
| ऑक्सीजन / वायु | दहन के लिए आवश्यक, बिना इसके दहन संभव नहीं |
| ज्वलन ताप तक ऊष्मा | पदार्थ को ज्वलन ताप तक गर्म करना आवश्यक |
तीनों में से कोई एक हटाने पर आग बुझ जाती है — यही अग्निशामक (fire extinguisher) का मूल सिद्धांत है।
आग बुझाने के सामान्य तरीके
- पानी डालना
- पदार्थ को ठंडा कर ज्वलन ताप से नीचे लाना व ऑक्सीजन की आपूर्ति रोकना; केवल सामान्य ठोस-ईंधन आग के लिए उपयुक्त
- कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) का उपयोग
- वायु से भारी होने के कारण ईंधन के ऊपर परत बनाकर ऑक्सीजन की आपूर्ति रोकना; बिजली व तेल से लगी आग के लिए उपयुक्त
- रेत या मिट्टी डालना
- ऑक्सीजन की आपूर्ति रोककर आग बुझाना, विशेषकर तेल से लगी आग के लिए उपयोगी
- बिजली से लगी आग पर पानी न डालना
- पानी विद्युत का चालक होता है, इसलिए इससे करंट फैलने का खतरा रहता है
- तेल/पेट्रोल से लगी आग पर पानी न डालना
- तेल पानी से हल्का होकर उसके ऊपर तैरने लगता है, जिससे जलता तेल और फैल सकता है और आग बढ़ सकती है
मोमबत्ती की ज्वाला की संरचना
मोमबत्ती की ज्वाला में तीन क्षेत्र (zones) होते हैं — सबसे भीतरी काला/गहरा क्षेत्र (अदहित वाष्प, सबसे कम गर्म), मध्य चमकीला पीला क्षेत्र (आंशिक दहन, चमकदार पर मध्यम गर्म), और सबसे बाहरी नीला क्षेत्र (पूर्ण दहन, सबसे अधिक गर्म परन्तु कम चमकदार)। यह संरचना दर्शाती है कि किसी ज्वाला में ऑक्सीजन की उपलब्धता जितनी अधिक होती है, दहन उतना ही पूर्ण व ऊष्मा उतनी ही अधिक होती है।
प्रमुख ईंधनों के ऊष्मीय मान (Calorific Value)
| ईंधन | ऊष्मीय मान (लगभग, kJ/kg) |
|---|---|
| कंडे (गोबर) | 6,000 – 8,000 |
| लकड़ी | 17,000 – 22,000 |
| कोयला | 25,000 – 33,000 |
| बायोगैस | 35,000 – 40,000 |
| पेट्रोल / केरोसिन / डीज़ल | लगभग 45,000 |
| CNG (मीथेन) | लगभग 50,000 |
| LPG | लगभग 55,000 |
| हाइड्रोजन | लगभग 1,50,000 |
REET 2024 के प्रश्न में दिए विकल्पों (कोयला, पेट्रोल, LPG, हाइड्रोजन) में सबसे कम ऊष्मीय मान कोयले का है — यही सही उत्तर था।
बच्चों को कैसे पढ़ाएँ
कक्षा गतिविधि
मोमबत्ती जलाकर उसकी ज्वाला की तीन परतों (काली, पीली, नीली) को ध्यान से बच्चों को दिखाएं व प्रत्येक भाग को चिह्नित करवाएं। एक ठंडी चम्मच को ज्वाला के अलग-अलग हिस्सों में कुछ सेकंड रखकर यह भी दिखाया जा सकता है कि कौन-सा भाग सबसे अधिक कालिख छोड़ता है।
शिक्षण सामग्री
जलती मोमबत्ती को गिलास से ढककर दिखाएं कि ऑक्सीजन खत्म होते ही आग बुझ जाती है — इससे दहन की तीन शर्तों में से एक (ऑक्सीजन) की भूमिका स्पष्ट होती है। अलग-अलग आकार के गिलासों से ढककर यह भी दिखाया जा सकता है कि बड़े गिलास में मोमबत्ती अधिक देर तक जलती है।
सामान्य भ्रांति
विद्यार्थी अक्सर सोचते हैं कि अधिक चमकदार ज्वाला ही सबसे गर्म होती है; स्पष्ट करें कि मोमबत्ती की ज्वाला में सबसे बाहरी नीला (कम चमकदार) भाग सबसे अधिक गर्म होता है क्योंकि वहाँ दहन पूर्ण होता है। यह भी स्पष्ट करें कि ऊष्मीय मान व ज्वलन ताप दो अलग-अलग राशियाँ हैं, इन्हें आपस में न घुलाएँ।
आकलन विचार
विद्यार्थियों से पूछें "बिजली से लगी आग बुझाने के लिए पानी का उपयोग क्यों नहीं करना चाहिए?" — सही उत्तर में विद्युत चालन के खतरे की समझ जाँची जा सकती है। उनसे विभिन्न ईंधनों को ऊष्मीय मान के बढ़ते क्रम में लगाने के लिए भी कहा जा सकता है।
याद रखने की ट्रिक
ऊष्मीय मान का क्रम याद रखें — 'कंडा < लकड़ी < कोयला < बायोगैस < पेट्रोल/डीज़ल < CNG < LPG < हाइड्रोजन' — यानी परंपरागत ठोस ईंधनों से गैसीय ईंधनों की ओर बढ़ने पर ऊष्मीय मान सामान्यतः बढ़ता जाता है, और हाइड्रोजन सबसे अधिक। ज्वाला के तीन रंगों के लिए याद रखें — 'काला सबसे ठंडा, पीला बीच का, नीला सबसे गर्म'।
REET 2024 में पूछे गए प्रश्न (हल सहित)
प्रश्न 148
kJ/kg इकाई में न्यूनतम ऊष्मीय मान वाला ईंधन है
- Aकोयला
- Bपैट्रोल
- Cएलपीजी
- Dहाइड्रोजन
व्याख्या
NCERT के अनुसार ईंधनों के ऊष्मीय मान लगभग इस प्रकार हैं: कोयला 25000–33000 kJ/kg, पेट्रोल लगभग 45000 kJ/kg, एलपीजी लगभग 55000 kJ/kg और हाइड्रोजन लगभग 150000 kJ/kg। अतः दिए गए विकल्पों में सबसे कम ऊष्मीय मान कोयले का है, जबकि हाइड्रोजन का सबसे अधिक।
अभ्यास प्रश्न
प्रश्न 1
वह न्यूनतम ताप जिस पर कोई पदार्थ जलना शुरू करता है, कहलाता है
- Aगलनांक
- Bक्वथनांक
- Cज्वलन ताप
- Dसामान्य ताप
व्याख्या
ज्वलन ताप (ignition temperature) वह न्यूनतम ताप है जिस पर कोई पदार्थ हवा में जलना शुरू करता है।
प्रश्न 2
ऊष्मीय मान (calorific value) मापा जाता है
- Aजूल प्रति सेकंड में
- Bकिलोजूल प्रति किलोग्राम (kJ/kg) में
- Cडिग्री सेल्सियस में
- Dपास्कल में
व्याख्या
ऊष्मीय मान 1 किलोग्राम ईंधन के पूर्ण दहन से उत्पन्न ऊष्मा है, जिसे kJ/kg में मापा जाता है।
प्रश्न 3
निम्न में से किस ईंधन का ऊष्मीय मान सबसे अधिक होता है?
- Aकोयला
- Bपेट्रोल
- CLPG
- Dहाइड्रोजन
व्याख्या
हाइड्रोजन का ऊष्मीय मान लगभग 1,50,000 kJ/kg है, जो दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक है।
प्रश्न 4
निम्न में से किस ईंधन का ऊष्मीय मान सबसे कम होता है?
- Aहाइड्रोजन
- BLPG
- Cकोयला
- DCNG
व्याख्या
कोयले का ऊष्मीय मान लगभग 25,000-33,000 kJ/kg है, जो दिए गए विकल्पों में सबसे कम है (REET 2024 का पैटर्न)।
प्रश्न 5
मोमबत्ती की ज्वाला का सबसे बाहरी क्षेत्र कहलाता है
- Aकाला क्षेत्र (अदहित वाष्प)
- Bपीला क्षेत्र (आंशिक दहन)
- Cनीला क्षेत्र (पूर्ण दहन, सबसे गर्म)
- Dकोई क्षेत्र नहीं होता
व्याख्या
मोमबत्ती की ज्वाला का सबसे बाहरी नीला क्षेत्र पूर्ण दहन के कारण सबसे अधिक गर्म होता है, भले ही वह सबसे कम चमकदार हो।
प्रश्न 6
दहन के लिए आवश्यक तीन शर्तें हैं
- Aईंधन, ऑक्सीजन, ज्वलन ताप तक ऊष्मा
- Bकेवल ईंधन
- Cकेवल ऑक्सीजन
- Dईंधन व जल
व्याख्या
दहन के लिए ईंधन, ऑक्सीजन (वायु) व पदार्थ को ज्वलन ताप तक गर्म करने वाली ऊष्मा — तीनों आवश्यक हैं।
प्रश्न 7
कोयले की खदानों में बिना बाहरी ज्वाला के आग लगने की घटना किस प्रकार के दहन का उदाहरण है?
- Aतीव्र दहन
- Bस्वतः दहन
- Cविस्फोटक दहन
- Dकोई दहन नहीं
व्याख्या
बिना किसी बाहरी ज्वाला के अचानक आग पकड़ लेना स्वतः दहन (spontaneous combustion) कहलाता है, जैसा कोयले की खदानों में कोयले की धूल के साथ होता है।
प्रश्न 8
जलती हुई मोमबत्ती को गिलास से ढकने पर आग बुझ जाने का कारण शिक्षक बच्चों को इस प्रकार समझाएगा
- Aईंधन खत्म हो गया
- Bऑक्सीजन की आपूर्ति बंद हो गई
- Cज्वलन ताप बढ़ गया
- Dमोमबत्ती पिघल गई
व्याख्या
गिलास से ढकने पर वायु (ऑक्सीजन) की आपूर्ति बंद हो जाती है, जिससे दहन की एक आवश्यक शर्त पूरी न होने से ज्वाला बुझ जाती है।
प्रश्न 9
बिजली से लगी आग बुझाने के लिए पानी का उपयोग नहीं करना चाहिए, क्योंकि
- Aपानी ज्वलनशील है
- Bपानी विद्युत का चालक है और करंट फैला सकता है
- Cपानी ठंडा नहीं होता
- Dपानी ऑक्सीजन देता है
व्याख्या
पानी विद्युत का चालक होता है, इसलिए बिजली से लगी आग पर पानी डालने से करंट फैल सकता है और खतरा बढ़ सकता है।
प्रश्न 10
निम्न में से कौन-सा ईंधन CNG व LPG के समान स्वच्छ (कम प्रदूषण फैलाने वाला) ईंधन माना जाता है?
- Aकोयला
- Bलकड़ी
- Cबायोगैस
- Dकंडा (गोबर)
व्याख्या
बायोगैस भी CNG व LPG की तरह अपेक्षाकृत स्वच्छ ईंधन है, जो कम प्रदूषण फैलाता है, जबकि कोयला, लकड़ी व कंडा अधिक धुआँ व प्रदूषक उत्पन्न करते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
ज्वलन ताप किसे कहते हैं?+
वह न्यूनतम ताप जिस पर कोई पदार्थ जलना शुरू करता है, ज्वलन ताप कहलाता है; इससे कम ताप पर पदार्थ ऑक्सीजन की उपस्थिति में भी नहीं जलता।
मोमबत्ती की ज्वाला में सबसे गर्म भाग कौन-सा है?+
सबसे बाहरी नीला क्षेत्र, जहाँ पूर्ण दहन होता है, सबसे अधिक गर्म होता है, भले ही वह कम चमकदार हो।
ऊष्मीय मान किस मात्रक में मापा जाता है?+
ऊष्मीय मान किलोजूल प्रति किलोग्राम (kJ/kg) में मापा जाता है — यह 1 किलोग्राम ईंधन के पूर्ण दहन से मिलने वाली ऊष्मा है।
CNG व LPG को स्वच्छ ईंधन क्यों माना जाता है?+
CNG व LPG जलने पर कोयले व डीज़ल की तुलना में बहुत कम धुआँ व प्रदूषक उत्पन्न करते हैं, इसलिए इन्हें अपेक्षाकृत स्वच्छ ईंधन माना जाता है।
REET में दहन-ज्वाला से कैसे प्रश्न आते हैं?+
ऊष्मीय मान की तुलना व ज्वाला की संरचना पर आधारित, जैसा REET 2024 के प्रश्न में देखा गया, जिसमें कोयला, पेट्रोल, LPG व हाइड्रोजन के ऊष्मीय मान की तुलना पूछी गई थी।
स्वतः दहन व तीव्र दहन में क्या अंतर है?+
तीव्र दहन में पदार्थ बाहरी ज्वाला से जलना शुरू होता है, जबकि स्वतः दहन में पदार्थ बिना किसी बाहरी ज्वाला के अपने आप आग पकड़ लेता है, जैसे कोयले की खदानों में कोयले की धूल।
तेल या पेट्रोल से लगी आग पर पानी क्यों नहीं डालना चाहिए?+
तेल पानी से हल्का होने के कारण उसकी सतह पर तैरने लगता है, जिससे जलता हुआ तेल और फैल सकता है और आग बढ़ सकती है; ऐसी आग रेत या CO₂ से बुझानी चाहिए।
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बदलाव लॉग
- 16 सितंबर 2026 — पेज प्रकाशित — तथ्य स्वतंत्र रूप से जाँचे गए