हमने अध्याय 6 में सीखा है कि सभी जीवित प्राणियों को वायु की आवश्यकता होती है। लेकिन क्या आपने कभी वायु को देखा है? आपने वायु को देखा नहीं होगा, लेकिन निश्चित ही आपने इसकी उपस्थिति को कई तरह से महसूस किया होगा। आप इसे तब देखते हैं जब पेड़ों की पत्तियाँ सरसराती हैं या कपड़े की रस्सी पर लटके कपड़े हिलते हैं। खुली किताब की पन्नियाँ तब फड़फड़ाने लगती हैं जब पंखा चालू किया जाता है। चलती हुई वायु आपको अपना पतंग उड़ाने में सहायता करती है। क्या आपको अध्याय 3 में गतिविधि 3 याद है जिसमें आपने झोंककर बालू और लकड़ी की धूल को अलग किया था? चलती हुई वायु में झोंकना अधिक प्रभावी होता है। आपने देखा होगा कि तूफान के समय हवा बहुत तेज़ चलती है। यह पेड़ों को भी उखाड़ सकती है और छतों को उड़ा सकती है।

क्या आपने कभी फिरकी से खेला है (चित्र 11.1)?

चित्र 11.1 विभिन्न प्रकार की फिरकियाँ

गतिविधि 1

आइए हम चित्र 11.2 में दिखाए गए निर्देशों का पालन करके अपनी खुद की फिरकी बनाएँ।

फिरकी की छड़ी को पकड़कर इसे खुले क्षेत्र में विभिन्न दिशाओं में रखें।

चित्र 11.2 एक सरल फिरकी बनाना

इसे थोड़ा आगे-पीछे हिलाओ। देखो, क्या होता है।
$\quad$ क्या फिरकी घूमती है? फिरकी को घुमाता क्या है — चलती हवा, है ना?
क्या तुमने कभी वेदर कॉक (चित्र 11.3) देखा है? यह बताता है कि उस समय हवा किस दिशा में चल रही है।

चित्र 11.3 एक वेदर कॉक

11.1 क्या हवा हमारे चारों ओर हर जगह मौजूद है?

अपनी मुट्ठी बंद करो — उसमें क्या है? कुछ नहीं? नीचे दी गई गतिविधि करके देखो।

गतिविधि 2

एक खाली खुली बोतल लो। क्या वह वास्तव में खाली है या उसमें कुछ है? इसे उल्टा कर दो। अब उसमें कुछ है?

चित्र 11.4 खाली बोतल के साथ प्रयोग

अब बोतल के खुले मुंह को पानी से भरी बाल्टी में चित्र 11.4 के अनुसार डुबाओ। बोतल को देखो। क्या पानी बोतल में घुसता है? अब बोतल को थोड़ा सा झुकाओ। क्या अब पानी बोतल में घुसता है? क्या तुम बोतल से बुलबुले निकलते हुए देखते हो या कोई बुलबुले की आवाज़ सुनते हो? क्या तुम अब अंदाज़ा लगा सकते हो कि बोतल में क्या था?

हाँ! आप सही हैं। यह “हवा” थी, जो बोतल में मौजूद थी। बोतल बिल्कुल खाली नहीं थी। दरअसल, यह पूरी तरह से हवा से भरी हुई थी, यहाँ तक कि जब आपने इसे उल्टा किया। इसीलिए आपने देखा कि जब बोतल को उल्टी स्थिति में धक्का दिया गया, तो पानी अंदर नहीं गया, क्योंकि हवा के बाहर निकलने के लिए कोई जगह नहीं थी। जब बोतल को झुकाया गया, तो हवा बुलबुले के रूप में बाहर आ सकी और पानी उस खाली जगह को भर गया जिसे हवा ने घेर रखा था।

यह गतिविधि दिखाती है कि हवा जगह घेरती है। यह बोतल में मौजूद सारी जगह को भर देती है। यह हमारे चारों ओर हर जगह मौजूद है। हवा का कोई रंग नहीं होता और कोई इसे देख सकता है। यह पारदर्शी होती है।

हमारी पृथ्वी हवा की एक पतली परत से घिरी हुई है। यह परत पृथ्वी की सतह से कई किलोमीटर ऊपर तक फैली हुई है और इसे वायुमंडल कहा जाता है। जैसे-जैसे हम वायुमंडल में ऊपर जाते हैं, हवा पतली होती जाती है।

चित्र 11.5 पहाड़ चढ़ने वाले अपने साथ ऑक्सीजन सिलिंडर ले जाते हैं

क्या अब आप सोच सकते हैं कि पर्वतारोही ऊँचे पहाड़ों पर चढ़ते समय अपने साथ ऑक्सीजन सिलिंडर क्यों ले जाते हैं (चित्र 11.5)?

11.2 हवा किससे बनी होती है?

अठारहवीं सदी तक लोग सोचते थे कि हवा केवल एक ही पदार्थ है। प्रयोगों ने सिद्ध किया है कि ऐसा नहीं है। वायु कई गैसों का मिश्रण है। यह मिश्रण किस प्रकार का है? आइए इस मिश्रण के कुछ प्रमुख घटकों के बारे में एक-एक करके जानते हैं।

जल-वाष्प

हमने पहले सीखा है कि वायु में जल-वाष्प होती है। हमने यह भी देखा है कि जब वायु ठंडी सतह से स्पर्श करती है, तो वह संघनित हो जाती है और ठंडी सतहों पर पानी की बूँदें दिखाई देती हैं। वायु में जल-वाष्प की उपस्थिति प्रकृति में जल-चक्र के लिए महत्वपूर्ण है।

ऑक्सीजन

क्रियाकलाप 3

अपने शिक्षक की उपस्थिति में, एक मेज़ पर समान लंबाई की दो छोटी मोमबत्तियाँ जमाएँ।

चित्र 11.6 वायु में ऑक्सीजन होती है

दोनों मोमबत्तियों को जलाएं। इनमें से एक मोमबत्ती को उल्टे काँच के गिलास से ढक दें। दोनों मोमबत्तियों को ध्यान से देखें।
$\quad$ क्या दोनों मोमबत्तियाँ जलती रहती हैं या बुझ जाती हैं?
आपने देखा होगा कि गिलास से ढकी हुई मोमबत्ती कुछ समय बाद बुझ गई, जबकि दूसरी मोमबत्ती जलती रही।
$\quad$ इसका क्या कारण हो सकता है? इसके बारे में सोचें।
ऐसा प्रतीत होता है कि मोमबत्ती इसलिए बुझ गई क्योंकि गिलास के अंदर जलने में सहायक घटक सीमित मात्रा में था। अधिकांश घटक जलती हुई मोमबत्तियों द्वारा उपयोग कर लिया गया। हालाँकि, दूसरी मोमबत्ती को हवा की निरंतर आपूर्ति मिल रही थी। हवा का यह घटक, जो जलने में सहायता करता है, ऑक्सीजन कहलाता है।

नाइट्रोजन

क्रियाकलाप 3 में क्या आपने देखा कि मोमबत्ती बुझने के बाद भी काँच की बोतल में हवा मौजूद है? इससे पता चलता है कि हवा में कोई ऐसा घटक मौजूद है जो जलने में सहायता नहीं करता। हवा का प्रमुख भाग (जो मोमबत्ती को जलने में सहायता नहीं करता) नाइट्रोजन है।

कार्बन डाइऑक्साइड

एक बंद कमरे में, यदि कोई सामग्री जल रही हो, तो आपको घुटन महसूस हो सकती है। यह कमरे में इकट्ठे हो रहे अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड के कारण होता है, क्योंकि जलना जारी रहता है। कार्बन डाइऑक्साइड हमारे आसपास की हवा का एक छोटा हिस्सा बनाती है। पौधे और जानवर श्वसन के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं। पौधों और जानवरों की सामग्री जलने पर भी ऑक्सीजन का उपयोग करती है और मुख्यतः कार्बन डाइऑक्साइड तथा कुछ अन्य गैसें उत्पन्न करती है। सूखे पत्तों और फसल के बचे हुए अवशेषों को न जलाना उचित है, क्योंकि ये हमारे आसपास को प्रदूषित करते हैं।

धूल और धुआं

ईंधन के जलने से धुआं भी उत्पन्न होता है। धुआं कुछ गैसों और बारीक धूल के कणों को समेटे होता है और अक्सर हानिकारक होता है। इसीलिए आप कारखानों में लंबे-लंबे चिमनियाँ देखते हैं। ये हानिकारक धुएँ और गैसों को हमारी नाकों से दूर ले जाते हैं, लेकिन आकाश में उड़ते पक्षियों के करीब ले आते हैं!

हवा में धूल के कण सदैव मौजूद रहते हैं।

गतिविधि 4

अपने स्कूल/घर में एक धूप वाला कमरा खोजें। सभी दरवाजों और खिड़कियों को बंद कर दें और पर्दे गिरा दें ताकि कमरा अंधेरा हो जाए।

चित्र 11.7 सूरज की रोशनी से हवा में धूल की उपस्थिति का अवलोकन

अब, दरवाज़ा या खिड़की जो सूरज की ओर खुलती है, उसे थोड़ा-सा खोलें, इस तरह कि सूरज की रोशनी कमरे में केवल एक चीर से अंदर आए। आने वाली धूप की किरण को ध्यान से देखें।

क्या आपको धूप की किरण में कुछ छोटे चमकदार कण चलते हुए दिखाई देते हैं (चित्र 11.7)? ये कण क्या हैं?

सर्दियों में आपने ऐसी ही धूप की किरण को पेड़ों के बीच से आते हुए देखा होगा, जिसमें धूल के कण खुशी से नाचते हुए प्रतीत होते हैं!

इससे पता चलता है कि हवा में धूल के कण भी होते हैं। हवा में धूल के कणों की मात्रा समय-समय पर और स्थान-स्थान पर भिन्न-भिन्न होती है।

जब हम साँस लेते हैं तो हवा को अपनी नाक के छिद्रों से अंदर खींचते हैं। नाक के अंदर बारीक बाल और श्लेष्मा होते हैं जो धूल के कणों को श्वसन तंत्र में जाने से रोकते हैं।

बूझो आपसे पूछ रहा है, आपको क्या लगता है, चित्र 11.8 में पुलिसवाला मास्क क्यों पहने हुए है?

चित्र 11.8 भीड़भाड़ वाले चौराहे पर यातायात नियंत्रित करते पुलिसकर्मी अक्सर मास्क पहनते हैं

क्या आपको याद है कि जब आप मुँह से साँस लेते थे तो माता-पिता आपको डाँटते थे? यदि आप ऐसा करते हैं, तो हानिकारक धूल के कण आपके शरीर में प्रवेश कर सकते हैं।

हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हवा में कुछ गैसें, जल-वाष्प और धूल के कण होते हैं। हवा में मुख्यतः नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, थोड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड और कई अन्य गैसें होती हैं।

पहेली जानना चाहती है, खिड़कियों का पारदर्शी काँच, यदि नियमित रूप से न पोंछा जाए, तो धुँधला क्यों दिखाई देता है?
Fig. 11.7 सूर्य की रोशनी से हवा में धूल की उपस्थिति का अवलोकन
Fig. 11.8 भीड़भाड़ वाले चौराहे पर यातायात नियंत्रित करते पुलिसकर्मी अक्सर मास्क पहनते हैं
बूझो जानना चाहता है, आग की घटना के दौरान जलते हुए वस्तु पर ऊनी कम्बल ढकने की सलाह क्यों दी जाती है।

Fig. 11.9 वायु की संरचना

हालांकि, स्थान-स्थान पर वायु की संरचना में कुछ भिन्नता हो सकती है। हम देखते हैं कि वायु में अधिकांशतः नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होती है। वास्तव में, ये दोनों गैसें मिलकर वायु का 99% हिस्सा बनाती हैं। शेष $1 %$ कार्बन डाइऑक्साइड और कुछ अन्य गैसों तथा जल वाष्प से बना होता है (Fig. 11.9)।

11.3 ऑक्सीजन जल और मिट्टी में रहने वाले जानवरों और पौधों को कैसे उपलब्ध होती है?

क्रियाकलाप 5

एक काँच या धातु के बर्तन में थोड़ा-सा पानी लें। इसे ट्रिपॉड स्टैंड पर धीरे-धीरे गरम करें। पानी के उबलने से पहले ही बर्तन के भीतरी सतह को ध्यान से देखें। क्या आप भीतर की ओर छोटे-छोटे बुलबुले देखते हैं (Fig. 11.10)?

चित्र 11.10 जल में वायु होती है

यहाँ पहेली की एक प्रश्न है, “क्या उबलने से ठीक पहले दिखाई देने वाले छोटे वायु बुलबुले तब भी दिखेंगे यदि हम यह क्रिया एयरटाइट बोतल में रखे उबले हुए पानी को फिर से गरम करके करें?” यदि आप उत्तर नहीं जानते तो आप इसे करके स्वयं देख सकते हैं।

ये बुलबुले जल में घुली हुई वायु से आते हैं। जब आप जल को गरम करते हैं, तो शुरुआत में उसमें घुली वायु बाहर निकलती है। जब आप गरम करना जारी रखते हैं, तो जल स्वयं वाष्प में बदल जाता है और अंत में उबलने लगता है। हमने अध्याय 5 और 6 में सीखा है कि जल में रहने वाले जीव जल में घुले ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं।

क्या मिट्टी में रहने वाले जीवों को भी श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है? वे अपने लिए आवश्यक वायु कैसे प्राप्त करते हैं?

क्रियाकलाप 6

एक बीकर या गिलास में सूखी मिट्टी का एक ढेला लें। इसमें जल डालें और देखें क्या होता है (चित्र 11.11)। क्या आप मिट्टी से बुलबुले निकलते हुए देखते हैं? ये बुलबुले मिट्टी में वायु की उपस्थिति को दर्शाते हैं।
$\quad$ जब मिट्टी के ढेले पर जल डाला जाता है, तो यह वायु को विस्थापित करता है जो बुलबुलों के रूप में दिखाई देती है। मिट्टी के अंदर रहने वाले जीव और पौधों की जड़ें इसी वायु में श्वसन करते हैं।

चित्र 11.11 मिट्टी में वायु होती है

मिट्टी में रहने वाले जानवर गहरी मिट्टी में बहुत सारे बिल और छिद्र बनाते हैं। ये बिल भी मिट्टी में अंदर-बाहर वायु के संचार के लिए स्थान उपलब्ध कराते हैं। हालाँकि, जब भारी वर्षा होती है, तो मिट्टी में वायु द्वारा अधिकृत सभी स्थानों पर पानी भर जाता है। इस स्थिति में, मिट्टी में रहने वाले जानवरों को श्वसन के लिए बाहर आना पड़ता है। क्या यही कारण हो सकता है कि केंचुए केवल भारी वर्षा के समय ही मिट्टी से बाहर निकलते हैं?

क्या आपने कभी सोचा है कि इतने सारे जीव वायु में उपस्थित ऑक्सीजन का उपभोग करते हुए भी सारी ऑक्सीजन समाप्त क्यों नहीं हो जाती? वायुमंडल में ऑक्सीजन की पुनःपूर्ति कौन कर रहा है?

11.4 वायुमंडल में ऑक्सीजन की पुनःपूर्ति कैसे होती है?

अध्याय 4 में हमने प्रकाश संश्लेषण के बारे में पढ़ा। इस प्रक्रिया में पौधे अपना भोजन स्वयं बनाते हैं और साथ ही ऑक्सीजन भी उत्पन्न होती है। पौधे श्वसन के लिए ऑक्सीजन का भी उपभोग करते हैं, परंतु वे उससे अधिक ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं। इसीलिए हम कहते हैं कि पौधे ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं।

यह स्पष्ट है कि जानवर पौधों के बिना जीवित नहीं रह सकते। वायुमंडल में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का संतुलन पौधों और जानवरों के श्वसन तथा पौधों के प्रकाश संश्लेषण द्वारा बना रहता है। यह पौधों और जानवरों की परस्पर निर्भरता को दर्शाता है।

हम अब समझ सकते हैं कि पृथ्वी पर जीवन के लिए वायु कितनी महत्वपूर्ण है। क्या वायु के कोई अन्य उपयोग भी हैं? क्या आपने कभी पवनचक्की के बारे में सुना है? चित्र 11.12 को देखिए।

चित्र 11.12 एक पवनचक्की

पवनचक्की को घुमाने के लिए पवन की आवश्यकता होती है। पवनचक्की का उपयोग ट्यूबवेल से पानी निकालने और आटा चक्की चलाने के लिए किया जाता है। पवनचक्कियों का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है। वायु नौका, ग्लाइडर, पैराशूट और वायुयान की गतिशीलता में सहायता करती है। पक्षी, चमगादड़ और कीट वायु की उपस्थिति के कारण उड़ सकते हैं। वायु कई पौधों के बीजों और फूलों के पराग के प्रसार में भी सहायता करती है। वायु जल चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

मुख्य शब्द

$\begin{array}{l} \text{वायुमंडल} \\ \textकार्बन डाइऑक्साइड \\ \textवायु की संरचना \\ \textऑक्सीजन \\ \textनाइट्रोजन \\ \textधुआं \\ \textपवनचक्की \\ \end{array}$

सारांश

• वायु हर जगह पाई जाती है। हम वायु को नहीं देख सकते, लेकिन हम उसे महसूस कर सकते हैं।
• गति में वायु को पवन कहा जाता है।
• वायु स्थान घेरती है।
• वायु जल और मिट्टी में उपस्थित होती है।
• वायु नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प और कुछ अन्य गैसों का मिश्रण है। इसमें कुछ धूल के कण भी उपस्थित हो सकते हैं।
• ऑक्सीजन जलने में सहायक होती है और जीवित जीवों के लिए आवश्यक है।
• वायु की वह परत जो पृथ्वी को घेरे रहती है, वायुमंडल कहलाती है।
• वायुमंडल पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक है।
• जलीय जीव जल में घुली हुई वायु का उपयोग श्वसन के लिए करते हैं।
• पौधे और जीव वायु से ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आदान-प्रदान के लिए एक-दूसरे पर निर्भर करते हैं।

अभ्यास

1. वायु की संरचना क्या है?

2. वायुमंडल में कौन-सी गैस श्वसन के लिए आवश्यक है?

3. आप कैसे सिद्ध करेंगे कि वायु जलने में सहायक है?

4. आप कैसे दिखाएँगे कि वायु जल में घुली हुई है?

5. पानी में रूई का एक गोला सिकुड़ता क्यों है?

6. पृथ्वी के चारों ओर वायु की परत को ___________ कहा जाता है।

7. वायु का वह घटक जिसे हरे पौधे अपना भोजन बनाने में उपयोग करते हैं, वह है ___________।

8. वायु की उपस्थिति के कारण संभव होने वाली पाँच गतिविधियों की सूची बनाओ।

9. पौधे और जीव वायुमंडल में गैसों के आदान-प्रदान में एक-दूसरे की कैसे सहायता करते हैं?

सुझाए गए प्रोजेक्ट और गतिविधियाँ

1. एक साफ़ काँच की खिड़की पर, जो खुले क्षेत्र की ओर हो, कागज़ की एक छोटी आयताकार पट्टी चिपका दें। कुछ दिनों बाद वह पट्टी हटा दें। क्या आपको उस आयताकार हिस्से और बाकी खिड़की के बीच कोई अंतर दिखाई देता है जिसे कागज़ से ढका गया था? इस अभ्यास को हर महीने दोहराने से आपको साल के अलग-अलग समय में आपके आसपास की हवा में मौजूद धूल की मात्रा का अंदाज़ा लग सकता है।

2. सड़क किनारे लगे पेड़ों, झाड़ियों या बुशों की पत्तियों को देखें। ध्यान दें कि क्या उनकी पत्तियों पर धूल या कालिख जमी है। स्कूल परिसर या बगीचे में लगे पेड़ों की पत्तियों पर भी ऐसे ही अवलोकन करें। क्या सड़क किनारे के पेड़ों की पत्तियों पर कालिख के जमाव में कोई अंतर है? इस अंतर के संभावित कारण क्या हो सकते हैं? अपने शहर या कस्बे का नक्शा लें और उन क्षेत्रों की पहचान करने की कोशिश करें जहाँ आपने सड़क किनारे के पौधों पर बहुत मोटी परत में कालिख देखी है। अन्य सहपाठियों द्वारा प्राप्त परिणामों से तुलना करें और इन क्षेत्रों को नक्शे पर चिह्नित करें। शायद सभी छात्रों के परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत कर अखबारों में रिपोर्ट किया जा सकता है।