GS Paper-II • 8 Marks (125 Words)
Suggested Time: 7 minsसुझाया गया समय: 7 मिनट
Q1. Explain the anomalous expansion of water between 0°C and 4°C. How does this unique physical property sustain freshwater aquatic ecosystems during freezing winters?0°C से 4°C के मध्य जल के असंगत प्रसार की व्याख्या कीजिए। यह विशिष्ट भौतिक गुण भीषण ठंड में जलीय पारिस्थितिकी तंत्र को किस प्रकार जीवित रखता है?
Candidate Self-Practice Areaअभ्यर्थी स्व-अभ्यास क्षेत्र
0 / 125 wordsशब्दView Model Answer & Key Dimensionsमॉडल उत्तर एवं मुख्य आयाम देखें
Anomalous Expansion of Water:
Unlike typical liquids that expand uniformly upon heating, water exhibits anomalous behavior between 0°C and 4°C due to the unique hydrogen-bonded open cage structure of ice.
• Thermal Profile: When ice melts at 0°C, the cage collapses, packing molecules closer. As temperature rises from 0°C to 4°C, water contracts, reaching maximum density (1.000 g/cm^3) and minimum volume at 4°C. Beyond 4°C, normal thermal expansion resumes.
Ecological Preservation in Cold Climates:
• As winter ambient temperatures drop, surface water cools and becomes denser, sinking to the bottom until the entire lake reaches 4°C.
• Further cooling below 4°C makes surface water lighter. At 0°C, ice forms at the surface, which floats (lower density = 0.917 g/cm^3) and acts as an insulating blanket.
• Deep bottom water remains liquid at 4°C, allowing fish, plants, and aquatic organisms to survive beneath the frozen surface.जल का असंगत प्रसार:
अधिकांश द्रवों को गर्म करने पर उनका आयतन बढ़ता है, परंतु जल 0°C से 4°C के मध्य असामान्य व्यवहार प्रदर्शित करता है:
• बर्फ के पिघलने पर उसकी खुली पिंजरा-नुमा हाइड्रोजन-बंध संरचना टूटती है। 0°C से 4°C तक गर्म करने पर जल सिकुड़ता है और 4°C पर इसका घनत्व अधिकतम (1 g/cm^3) तथा आयतन न्यूनतम होता है। 4°C के उपरांत सामान्य प्रसार होता है।
जलीय जीवन का संरक्षण:
• सर्दियों में जब झील का पानी ठंडा होता है, तो 4°C का सघन पानी नीचे बैठ जाता है।
• सतह का तापमान 4°C से कम होने पर पानी हल्का होकर ऊपर ही रहता है और 0°C पर बर्फ की चादर बन जाता है।
• बर्फ ऊष्मा की कुचालक होती है, जो नीचे की ऊष्मा को बाहर जाने से रोकती है। परिणामस्वरूप तली में पानी 4°C पर द्रव अवस्था में बना रहता है, जिससे मछलियां व जलीय पौधे जीवित रहते हैं।
Unlike typical liquids that expand uniformly upon heating, water exhibits anomalous behavior between 0°C and 4°C due to the unique hydrogen-bonded open cage structure of ice.
• Thermal Profile: When ice melts at 0°C, the cage collapses, packing molecules closer. As temperature rises from 0°C to 4°C, water contracts, reaching maximum density (1.000 g/cm^3) and minimum volume at 4°C. Beyond 4°C, normal thermal expansion resumes.
Ecological Preservation in Cold Climates:
• As winter ambient temperatures drop, surface water cools and becomes denser, sinking to the bottom until the entire lake reaches 4°C.
• Further cooling below 4°C makes surface water lighter. At 0°C, ice forms at the surface, which floats (lower density = 0.917 g/cm^3) and acts as an insulating blanket.
• Deep bottom water remains liquid at 4°C, allowing fish, plants, and aquatic organisms to survive beneath the frozen surface.जल का असंगत प्रसार:
अधिकांश द्रवों को गर्म करने पर उनका आयतन बढ़ता है, परंतु जल 0°C से 4°C के मध्य असामान्य व्यवहार प्रदर्शित करता है:
• बर्फ के पिघलने पर उसकी खुली पिंजरा-नुमा हाइड्रोजन-बंध संरचना टूटती है। 0°C से 4°C तक गर्म करने पर जल सिकुड़ता है और 4°C पर इसका घनत्व अधिकतम (1 g/cm^3) तथा आयतन न्यूनतम होता है। 4°C के उपरांत सामान्य प्रसार होता है।
जलीय जीवन का संरक्षण:
• सर्दियों में जब झील का पानी ठंडा होता है, तो 4°C का सघन पानी नीचे बैठ जाता है।
• सतह का तापमान 4°C से कम होने पर पानी हल्का होकर ऊपर ही रहता है और 0°C पर बर्फ की चादर बन जाता है।
• बर्फ ऊष्मा की कुचालक होती है, जो नीचे की ऊष्मा को बाहर जाने से रोकती है। परिणामस्वरूप तली में पानी 4°C पर द्रव अवस्था में बना रहता है, जिससे मछलियां व जलीय पौधे जीवित रहते हैं।