menu_bookRBSE · विज्ञान (Science) · अध्याय 6

दहन और ज्वाला

Combustion and Flame

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Image: Cool flame combustion by NASA / Wikimedia Commons, source, Public domain

दहन और ज्वाला (Combustion and Flame)

एक नज़र में:

दहन वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें ईंधन ऑक्सीजन की उपस्थिति में जलता है और ऊष्मा तथा प्रकाश उत्पन्न करता है। ज्वाला वह चमकीली रोशनी है जो दहन के दौरान निकलती है। इस अध्याय में आप दहन के प्रकार, ईंधनों के गुण, लौ की संरचना, अग्निशमन के उपाय, और पर्यावरण पर दहन के प्रभाव का अध्ययन करेंगे।

In short: Combustion is a chemical process where fuel burns in oxygen to produce heat and light. Flame is the visible, glowing part of burning. This chapter covers types of combustion, properties of fuels, structure of flame, fire control, and environmental impact.

📌 अध्याय का परिचय (Chapter Introduction)

हम अपने दैनिक जीवन में खाना पकाने, वाहन चलाने, दीपक जलाने, और यहाँ तक कि जंगलों में आग लगने जैसी घटनाओं में दहन प्रक्रिया को देखते हैं। दहन और ज्वाला की समझ विज्ञान के साथ-साथ सुरक्षा के लिए भी आवश्यक है। यह अध्याय आपको बताएगा कि दहन कैसे होता है, किस प्रकार की ज्वाला बनती है, ईंधनों के क्या गुण होने चाहिए, और आग से कैसे बचाव किया जा सकता है। बोर्ड परीक्षा में इस अध्याय से अक्सर सीधे प्रश्न, परिभाषाएँ, और संकल्पनात्मक प्रश्न पूछे जाते हैं।

In our daily lives, we witness combustion in cooking, vehicles, lamps, and forest fires. Understanding combustion and flame is vital for science and safety. This chapter explains how combustion occurs, types of flames, properties of fuels, and fire prevention. This chapter is important for board exams, with direct, definition-based, and conceptual questions.

📖 विषयवस्तु (Main Topics)

1. दहन क्या है? (What is Combustion?)

परिभाषा (Definition): दहन वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ (ईंधन) ऑक्सीजन की उपस्थिति में जलता है और ऊष्मा तथा प्रायः प्रकाश उत्पन्न करता है।

Combustion is a chemical process in which a substance (fuel) reacts with oxygen to produce heat and usually light.

उदाहरण (Examples):

लकड़ी, कोयला, पेट्रोल, मोमबत्ती का जलना

Burning of wood, coal, petrol, candle.

दहन के लिए आवश्यक शर्तें (Essential Requirements for Combustion):

ईंधन (Fuel)
ऑक्सीजन (Oxygen – usually from air)
तापमान (Ignition Temperature)

[Diagram: दहन त्रिकोण (Combustion Triangle) – तीन कोनों पर: ईंधन, ऑक्सीजन, तापमान]

2. दहन के प्रकार (Types of Combustion)

(a) धीमा दहन (Slow Combustion)

यह दहन बहुत धीरे-धीरे होता है, कोई ज्वाला या चमक नहीं होती।
ऊष्मा कम उत्पन्न होती है।
उदाहरण: लोहे का जंग लगना, भोजन का पचना

Slow combustion occurs very slowly, without flame or glow. Less heat is produced. E.g., rusting of iron, digestion of food.

(b) तीव्र दहन (Rapid Combustion)

यह दहन तीव्र गति से होता है, प्रायः ज्वाला और बड़ी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करता है।
उदाहरण: गैस स्टोव, मोमबत्ती, पेट्रोल का जलना

Rapid combustion produces heat and usually flame quickly, e.g., gas stove, candle, burning petrol.

(c) विस्फोटक दहन (Explosion/Explosive Combustion)

यह दहन बहुत तीव्र गति से होता है, अचानक बड़ी मात्रा में गैस, ऊष्मा, और प्रकाश निकलता है।
उदाहरण: पटाखे, डाइनामाइट

Explosive combustion is extremely fast, producing a sudden large amount of gas, heat, and light. E.g., firecrackers, dynamite.

3. ईंधन (Fuels)

परिभाषा (Definition): वह पदार्थ, जो दहन के दौरान ऊष्मा और कभी-कभी प्रकाश उत्पन्न करता है, ईंधन कहलाता है।

A substance that produces heat and sometimes light during combustion is called a fuel.

ईंधनों के प्रकार (Types of Fuels):

| प्रकार (Type) | उदाहरण (Examples) | |------------------|-------------------------------| | ठोस (Solid) | लकड़ी, कोयला, गोबर के कंडे | | द्रव (Liquid) | पेट्रोल, डीजल, केरोसिन | | गैस (Gaseous) | एलपीजी, सीएनजी, बायोगैस |

Solid: wood, coal, dung cakes; Liquid: petrol, diesel, kerosene; Gaseous: LPG, CNG, biogas

ईंधनों के गुण (Characteristics of Good Fuel)

अधिक ऊष्मा उत्पन्न करे (High calorific value)
आसानी से उपलब्ध हो (Easily available)
सस्ता हो (Economical)
परिवहन व भंडारण में सुरक्षित (Safe for transport and storage)
दहन के बाद कम अवशेष (Less residue after burning)
पर्यावरण को कम हानि पहुँचाए (Less pollution)

ऊष्मीय मान (Calorific Value)

परिभाषा (Definition): किसी ईंधन के एक ग्राम के पूर्ण दहन से उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा को उसका ऊष्मीय मान कहते हैं।

The amount of heat produced by the complete combustion of 1 gram of a fuel is called its calorific value.

इकाई (Unit): किलो-जूल प्रति ग्राम (kJ/g)

उदाहरण (Examples):

| ईंधन | ऊष्मीय मान (kJ/g) | |-------------------|-------------------| | लकड़ी (Wood) | 17-18 | | कोयला (Coal) | 25-33 | | पेट्रोल (Petrol) | 47 | | एलपीजी (LPG) | 50 | | बायोगैस (Biogas) | 35-40 |

4. प्रज्वलन तापमान (Ignition Temperature)

परिभाषा (Definition): वह न्यूनतम तापमान जिस पर कोई पदार्थ जलना प्रारंभ करता है, उसे प्रज्वलन तापमान कहते हैं।

The minimum temperature at which a substance starts to burn is called its ignition temperature.

महत्त्व (Importance):

पदार्थ का प्रज्वलन तापमान जितना कम होगा, वह उतनी जल्दी जल सकता है।
उदाहरण: पेट्रोल का प्रज्वलन तापमान कम, लकड़ी का अधिक

Lower the ignition temperature, easier it is to burn. E.g., petrol has a lower ignition temperature than wood.

5. लौ (Flame)

परिभाषा (Definition): दहन के समय निकलने वाली चमकीली गैसीय परत को लौ या ज्वाला कहते हैं।

The bright, glowing gaseous zone produced during combustion is called flame.

सिर्फ गैसीय एवं द्रव ईंधन ही लौ बनाते हैं।

Only gaseous and liquid fuels produce flame.

[Diagram: मोमबत्ती की लौ की संरचना (Structure of Candle Flame)]

लौ के क्षेत्र (Zones of Flame)

मोमबत्ती की लौ को आमतौर पर तीन क्षेत्रों में बाँटा जाता है:

आंतरिक क्षेत्र (Inner Zone):

सबसे अंदर, काले रंग का, अधजला वाष्पित पदार्थ
सबसे कम तापमान

Innermost, black, unburnt vapors, least hot

मध्य क्षेत्र (Middle Zone):

हल्का पीला, अधजला कार्बन कण
अधूरा दहन

Yellow, unburnt carbon particles, partial combustion

बाहरी क्षेत्र (Outer Zone):

नीला, पूर्ण दहन
सबसे अधिक तापमान

Blue, complete combustion, hottest

[Diagram: तीन क्षेत्रों के साथ मोमबत्ती की लौ]

लौ के रंगों का कारण (Reason for Flame Colors)

पीली लौ: अधजले कार्बन कण (Unburnt carbon particles, glowing)
नीली लौ: पूर्ण दहन (Complete combustion)

प्रयोग: लौ के क्षेत्रों की जाँच (Testing the Zones of Flame)

प्रयोग: एक सुई या कांच की पट्टी को मोमबत्ती की पीली लौ के बीच में कुछ सेकंड रखें। बाहर निकालने पर उस पर काले कार्बन कण जम जाते हैं।

If a glass slide is held in the yellow part of the candle flame, black carbon deposits are seen.

6. अग्निशमन (Fire Control)

आग बुझाने के तरीके (Methods to Extinguish Fire):

ईंधन हटाना (Removing Fuel):

जलती हुई वस्तु को हटा दें या अलग कर दें।

Remove or isolate the burning material.

ऑक्सीजन हटाना (Cutting off Oxygen):

आग पर मिट्टी, बालू या कंबल डालना
अग्निशामक यंत्र (Fire extinguisher)

Cover fire with sand, soil, blanket, or use extinguisher.

तापमान घटाना (Lowering Temperature):

जल डालना (पानी से ठंडा करना)

Pouring water to cool the fire below ignition temperature.

नोट:

तेल, पेट्रोल, या विद्युत आग पर पानी न डालें।
इन पर CO₂ गैस या फोम आधारित अग्निशामक का उपयोग करें।

Do not use water on oil/petrol/electric fire. Use CO₂ or foam extinguishers.

अग्निशामक यंत्र (Fire Extinguisher)

साधारण अग्निशामक में सोडियम बाइकार्बोनेट (NaHCO₃) और अम्ल (acid) होता है, जिससे CO₂ गैस निकलती है। यह गैस ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकती है।

Ordinary extinguishers contain sodium bicarbonate and acid, which produce CO₂ that cuts off oxygen supply.

[Diagram: अग्निशामक यंत्र का आरेख (Fire Extinguisher Diagram)]

7. दहन के उत्पाद और पर्यावरण पर प्रभाव (Products of Combustion and Environmental Effects)

दहन के उत्पाद (Products):

कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
जल वाष्प (Water vapor)
ऊष्मा (Heat)
अवशेष (Residue/ash)
कुछ दुष्प्रभावी गैसें (e.g., CO, SO₂, NO₂)

पर्यावरण पर प्रभाव (Environmental Effects):

वायु प्रदूषण (Air pollution)
अम्ल वर्षा (Acid rain)
ग्लोबल वार्मिंग (Global warming)
स्वास्थ्य समस्याएँ (Health problems)

पूर्ण दहन (Complete Combustion):

पर्याप्त ऑक्सीजन में CO₂ और पानी बनता है।
कम प्रदूषण।

अपूर्ण दहन (Incomplete Combustion):

CO (कार्बन मोनोऑक्साइड) जैसी विषैली गैस बनती है।
स्वास्थ्य के लिए हानिकारक।

8. जलने के लिए आवश्यक शर्तें (Conditions Necessary for Burning)

ईंधन की उपस्थिति (Presence of fuel)
ऑक्सीजन/हवा की उपस्थिति (Presence of oxygen/air)
प्रज्वलन तापमान तक ताप पहुँचाना (Heating the fuel to its ignition temperature)

यदि इनमें से कोई भी घटक हटा दिया जाए, तो दहन नहीं होगा।

If any of these is removed, combustion will not take place.

9. दहन की रासायनिक अभिक्रिया (Chemical Equation of Combustion)

आम तौर पर:

\[ \text{ईंधन} + \text{ऑक्सीजन} \rightarrow \text{कार्बन डाइऑक्साइड} + \text{जल} + \text{ऊष्मा} \]

Fuel + Oxygen → Carbon dioxide + Water + Heat

उदाहरण: \[ \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{ऊष्मा} \]

Carbon + Oxygen → Carbon dioxide + Heat

10. दहन की सुरक्षा (Safety Precautions during Combustion)

ज्वलनशील पदार्थों को बच्चों की पहुँच से दूर रखें।
जलते समय सावधानी रखें।
उचित वेंटिलेशन रखें।
आग लगने पर घबराएँ नहीं, उचित अग्निशमन उपाय अपनाएँ।

🧠 महत्वपूर्ण बिंदु (Key Points)

दहन एक ऊष्माक्षेपी (exothermic) रासायनिक अभिक्रिया है।
दहन के लिए ईंधन, ऑक्सीजन, और प्रज्वलन तापमान आवश्यक हैं।
प्रज्वलन तापमान वह न्यूनतम तापमान है जिस पर कोई पदार्थ जलना शुरू करता है।
ऊष्मीय मान जितना अधिक होगा, ईंधन उतना अच्छा माना जाता है।
गैसीय एवं द्रव ईंधन ही लौ बनाते हैं; ठोस ईंधन हमेशा लौ नहीं बनाते।
मोमबत्ती की लौ में तीन क्षेत्र होते हैं: आंतरिक (सबसे ठंडा), मध्य (पीला, अधूरा दहन), बाहरी (नीला, सबसे गर्म)।
पूर्ण दहन में ऑक्सीजन पर्याप्त होती है, मुख्य उत्पाद CO₂ और H₂O हैं; अपूर्ण दहन में CO जैसी विषैली गैसें बनती हैं।
आग बुझाने के लिए ईंधन, ऑक्सीजन, या तापमान में से कोई एक घटक हटाना जरूरी है।
अग्निशामक यंत्र में CO₂ गैस का उपयोग आग बुझाने के लिए किया जाता है।
दहन के उत्पाद पर्यावरण के लिए हानिकारक हो सकते हैं, जैसे वायु प्रदूषण, अम्ल वर्षा, ग्लोबल वार्मिंग।

⚠️ सामान्य गलतियाँ (Common Mistakes)

| क्रम संख्या | सामान्य गलती (Common Mistake) | सही तरीका (Correct Approach) | |-------------|---------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------| | 1 | सभी ईंधन जलने पर लौ बनाते हैं मानना | सिर्फ गैसीय/द्रव ईंधन ही लौ बनाते हैं; कुछ ठोस ईंधन नहीं। | | 2 | पेट्रोल आग पर पानी डालना | पेट्रोल की आग पर CO₂ या फोम अग्निशामक ही डालें। | | 3 | ऊष्मीय मान की इकाई गलत लिखना (जैसे kJ/kg) | ऊष्मीय मान की सही इकाई kJ/g है। | | 4 | दहन के लिए सिर्फ ईंधन पर्याप्त मानना | दहन के लिए ईंधन, ऑक्सीजन और प्रज्वलन तापमान सभी जरूरी हैं। | | 5 | लौ के सभी भाग एक समान तापमान के मानना | बाहरी क्षेत्र सबसे गर्म, आंतरिक सबसे ठंडा होता है। | | 6 | सभी दहन को पूर्ण दहन मानना | ऑक्सीजन की कमी में अपूर्ण दहन होता है, विषैली गैस बनती है। | | 7 | अग्निशामक यंत्र के कार्य को न समझना | CO₂ गैस ऑक्सीजन की आपूर्ति रोकती है, इसलिए आग बुझती है। | | 8 | प्रज्वलन तापमान और ऊष्मीय मान में भ्रम करना | प्रज्वलन तापमान: जलने की न्यूनतम तापमान, ऊष्मीय मान: ऊष्मा उत्पादकता। | | 9 | मोमबत्ती की लौ का सिर्फ एक रंग मानना | लौ में तीन रंग/क्षेत्र होते हैं। | | 10 | जलती आग को सीधे फूंक मारना | इससे आग फैल सकती है, गलत है। |

📝 RBSE परीक्षा प्रश्न (RBSE Exam Questions)

1-Mark Questions (एक अंक वाले प्रश्न)

दहन क्या है?

What is combustion?

ऊष्मीय मान की इकाई लिखिए।

Write the unit of calorific value.

लौ का कौन सा क्षेत्र सबसे गर्म होता है?

Which zone of the flame is the hottest?

पेट्रोल किस प्रकार का ईंधन है?

What type of fuel is petrol?

दहन के लिए आवश्यक दो शर्तें लिखिए।

Write any two conditions necessary for combustion.

2-Mark Questions (दो अंक वाले प्रश्न)

प्रज्वलन तापमान क्या है? उदाहरण सहित समझाइए।

What is ignition temperature? Explain with example.

पूर्ण दहन और अपूर्ण दहन में अंतर लिखिए।

Differentiate between complete and incomplete combustion.

अग्निशामक यंत्र (Fire Extinguisher) किस सिद्धांत पर कार्य करता है?

On which principle does a fire extinguisher work?

किसी अच्छे ईंधन के दो गुण लिखिए।

Mention two characteristics of a good fuel.

दहन के दो प्रकार लिखिए और उदाहरण दीजिए।

Name two types of combustion with examples.

5-Mark Questions (पाँच अंक वाले प्रश्न)

लौ की संरचना का चित्र बनाकर वर्णन कीजिए।

Draw and describe the structure of a flame.

दहन के प्रकारों की व्याख्या कीजिए और प्रत्येक के लिए एक उदाहरण दीजिए।

Explain the types of combustion with one example each.

किसी अच्छे ईंधन के गुणों का वर्णन कीजिए।

Describe the characteristics of a good fuel.

दहन के पर्यावरण पर प्रभावों को विस्तार से समझाइए।

Explain the effects of combustion on the environment in detail.

अग्निशमन के विभिन्न उपायों का वर्णन कीजिए।

Describe various methods of fire control.

5-Mark Answer Example

प्रश्न: लौ की संरचना का चित्र बनाकर वर्णन कीजिए।

Question: Draw and describe the structure of a flame.

उत्तर: मोमबत्ती की लौ को तीन प्रमुख क्षेत्रों में बाँटा जाता है:

आंतरिक क्षेत्र (Inner Zone):

यह सबसे अंदर का क्षेत्र होता है, जो काले रंग का दिखाई देता है। इसमें वाष्पित मोम के कण होते हैं जो अभी पूरी तरह नहीं जले हैं। यह क्षेत्र सबसे कम तापमान वाला होता है।

मध्य क्षेत्र (Middle Zone):

यह क्षेत्र हल्का पीला रंग का होता है। इसमें अधजले कार्बन कण होते हैं, जो चमकते हैं। यहाँ अधूरा दहन होता है। यह क्षेत्र काफी गर्म होता है, लेकिन बाहरी क्षेत्र से कम।

बाहरी क्षेत्र (Outer Zone):

यह क्षेत्र नीला रंग का होता है और सबसे ज्यादा तापमान वाला होता है। इसमें पूर्ण दहन होता है, अर्थात् यहाँ ऑक्सीजन की मात्रा पर्याप्त होती है।

[आरेख: मोमबत्ती की लौ के तीन क्षेत्रों को दर्शाते हुए चित्र]

Diagram: Showing three zones of a candle flame

आंतरिक क्षेत्र: सबसे ठंडा, वाष्पित मोम
मध्य क्षेत्र: पीला, चमकदार, अधूरा दहन
बाहरी क्षेत्र: नीला, सबसे गर्म, पूर्ण दहन

इस प्रकार, लौ के विभिन्न क्षेत्रों में तापमान और दहन की प्रकृति अलग-अलग होती है।

अध्याय का सारांश (Summary)

दहन एक ऊष्माक्षेपी रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें ईंधन, ऑक्सीजन, और प्रज्वलन तापमान की आवश्यकता होती है।
लौ का निर्माण गैसीय और द्रव ईंधनों के दहन में होता है, जिसमें तीन क्षेत्र होते हैं।
अच्छे ईंधन के लिए ऊष्मीय मान अधिक होना चाहिए।
दहन के उत्पाद पर्यावरण के लिए हानिकारक हो सकते हैं।
आग बुझाने के लिए ईंधन, ऑक्सीजन, या तापमान में से किसी एक को हटाना आवश्यक है।

यह अध्याय न केवल विज्ञान की समझ बढ़ाता है, बल्कि सुरक्षित जीवन के लिए भी उपयोगी है। परीक्षा में सफलता के लिए ऊपर दिए गए बिंदुओं, गलतियों और प्रश्नों का गहन अध्ययन करें।

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मुख्य बिंदु (Key Points)

दहन एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऊष्मा और प्रकाश उत्पन्न करता है।
वह पदार्थ जो दहन की प्रक्रिया से गुजरता है, उसे ज्वलनशील पदार्थ कहते हैं।
दहन की प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन आवश्यक है।
ज्वलन ताप वह न्यूनतम तापमान है जिस पर कोई पदार्थ आग पकड़ता है।
दहन तीन प्रकार का होता है: तीव्र दहन, स्वस्फूर्त दहन, और विस्फोटक दहन।
ज्वाला दहन के दौरान उत्पन्न होने वाली आग का दृश्य और चमकीला भाग होती है।
मोमबत्ती की ज्वाला के मुख्य क्षेत्र हैं: बाहरी क्षेत्र (अप्रदीप्त), मध्य क्षेत्र (प्रदीप्त), और भीतरी क्षेत्र (अंधकारमय)।
ज्वाला का सबसे बाहरी क्षेत्र सबसे अधिक गर्म होता है।
पेट्रोल, केरोसीन, एलपीजी और लकड़ी जैसे पदार्थ सामान्य ईंधन हैं।
अपूर्ण दहन कार्बन मोनोऑक्साइड उत्पन्न करता है, जो विषैली होती है।
आग को बुझाने के लिए तीन आवश्यकताओं में से किसी एक को हटाया जा सकता है: ईंधन, ऊष्मा या ऑक्सीजन।
विस्फोट एक अचानक प्रतिक्रिया है जिसमें ऊष्मा, प्रकाश और ध्वनि उत्पन्न होती है।

Key Points

Combustion is a chemical process in which a substance reacts with oxygen to give off heat and light.
A substance that undergoes combustion is called a combustible substance.
Oxygen is essential for combustion to take place.
Ignition temperature is the lowest temperature at which a substance catches fire.
There are three types of combustion: rapid, spontaneous, and explosive.
A flame is the visible, luminous part of a fire produced during combustion.
The main zones of a candle flame are: outer zone (non-luminous), middle zone (luminous), and inner zone (dark).
The outermost zone of a flame is the hottest.
Substances like petrol, kerosene, LPG, and wood are common fuels.
Incomplete combustion produces carbon monoxide, which is poisonous.
Fire can be extinguished by removing any one of the three requirements: fuel, heat, or oxygen.
Explosion is a sudden reaction with the evolution of heat, light, and sound.

इंटरैक्टिव अभ्यास (MCQ)

निम्न में से कौन तीव्र दहन का उदाहरण है?

दहन के लिए कौन-सी गैस आवश्यक है?

निम्नलिखित में से कौन-सा दहनशील पदार्थ है?

दहन के लिए निम्न में से कौन आवश्यक नहीं है?

मोमबत्ती की ज्वाला के प्रकाशमान क्षेत्र का रंग क्या होता है?

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दहन और ज्वाला (Combustion and Flame) एक नज़र में: दहन वह रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें ईंधन ऑक्सीजन की उपस्थिति में जलता है और ऊष्मा तथा प्रकाश उत्पन्न करता है।…

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