General Science
Chemistry in Everyday Life
पडताळलेले उत्तर (Verified)
MPSC सराव प्रश्न:
विजेच्या बल्बमध्ये नायट्रोजन आणि आर्गॉन सारखे रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय वायू भरण्याचे मुख्य कारण काय आहे?
What is the primary reason for filling electric bulbs with chemically inactive gases like nitrogen and argon?
पर्याय (Options):
A
बल्बचे वजन वाढवण्यासाठी
B
प्रकाशाची प्रखरता वाढवण्यासाठी
C
अचूक उत्तर (Official Answer)
फिलामेंटचे (तंतूचे) आयुष्य वाढवण्यासाठी
D
उत्पादन खर्च कमी करण्यासाठी
सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (3)
योग्य उत्तर फिलामेंटचे (तंतूचे) आयुष्य वाढवण्यासाठी हे आहे.
स्पष्टीकरण आणि महत्त्वाचे मुद्दे:
• विजेच्या बल्बमधील फिलामेंट प्रामुख्याने टंगस्टन धातूपासून बनवलेला असतो, जो त्याच्या अत्यंत उच्च वितळण बिंदूसाठी (अंदाजे ३४२२ अंश सेल्सिअस) आणि उच्च विद्युत रोधासाठी ओळखला जातो.
• जेव्हा फिलामेंटमधून विद्युत प्रवाह वाहतो, तेव्हा तो तापतो आणि तापदीप्ती प्रक्रियेद्वारे प्रकाश उत्सर्जित करतो; तथापि, इतक्या उच्च तापमानाला, हवेतील ऑक्सिजनच्या संपर्कात आल्यास टंगस्टनचे ऑक्सिडीकरण होण्याची शक्यता असते.
• फिलामेंट त्वरित जळून जाण्यापासून रोखण्यासाठी, बल्बमधील हवा काढून टाकली जाते आणि त्याऐवजी आर्गॉन किंवा नायट्रोजनसारखे रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय वायू भरले जातात.
• या निष्क्रिय वायूंच्या उपस्थितीमुळे दाबयुक्त वातावरण निर्माण होते, जे गरम फिलामेंटमधून टंगस्टन अणूंचे उर्ध्वपातन किंवा बाष्पीभवन लक्षणीयरीत्या मंद करते.
• टंगस्टनच्या बाष्पीभवनाचा दर दाबून टाकून आणि रासायनिक अभिक्रिया रोखून, हे वायू तारेची जाडी टिकवून ठेवतात, ज्यामुळे प्रभावीपणे फिलामेंटचे आयुष्य वाढते.
पूरक माहिती:
• निष्क्रिय वायू :
• आर्गॉन: हा एक राजवायू आहे जो सर्वाधिक वापरला जाणारा वायू आहे, कारण तो पांढऱ्या-उष्ण तापमानालाही फिलामेंटशी कोणतीही अभिक्रिया करत नाही.
• नायट्रोजन: शुद्ध आर्गॉनमध्ये सहजपणे घडू शकणारा लीड-इन वायर्समधील विद्युत विसर्जन रोखण्यासाठी बऱ्याचदा आर्गॉनसोबत नायट्रोजन मिश्रित केला जातो.
• वैज्ञानिक सिद्धांत :
• ज्यूलचे तापन : विद्युत प्रवाह वाहिल्यामुळे वाहकामध्ये उष्णतेची निर्मिती होते, जी H = I^(2)Rt या सूत्राद्वारे दर्शवली जाते.
• टंगस्टनचे गुणधर्म: उच्च तापमानाला असणारी उच्च तन्यता आणि कमी बाष्प दाब यामुळे याची निवड केली जाते, ज्यामुळे बल्ब शेकडो तास कार्यरत राहतो.