Definitions and Relationships MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Definitions and Relationships - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

मिट्टी का शुष्क घनत्व इस प्रकार दिया गया है:

\( \gamma_d = \frac{\gamma}{1 + w} \)

यदि रिक्ति अनुपात अपरिवर्तित रहता है, तो मिट्टी का शुष्क घनत्व स्थिर रहता है।

दिया गया डेटा:

• प्रारंभिक आयतन घनत्व (\( \gamma \)) = 2.0 g/cm³
• प्रारंभिक जल सामग्री (\( w_1 \)) = 20% = 0.20
• अंतिम आयतन घनत्व (\( \gamma' \)) = 1.8 g/cm³
• रिक्ति अनुपात अपरिवर्तित रहता है → शुष्क घनत्व स्थिर रहता है

चरण 1: प्रारंभिक शुष्क घनत्व की गणना करें

\( \gamma_{d1} = \frac{2.0}{1 + 0.20} \)

\( \gamma_{d1} = \frac{2.0}{1.2} = 1.667 \) g/cm³

चूँकि रिक्ति अनुपात अपरिवर्तित रहता है, इसलिए शुष्क घनत्व समान रहता है:

\( \gamma_{d2} = \gamma_{d1} = 1.667 \) g/cm³

चरण 2: अंतिम जल सामग्री की गणना करें

\( \gamma_{d2} = \frac{1.8}{1 + w} \)

\(1+w = {1.8\over1.667}\)

w = 0.079 या 8%

व्याख्या:

एटरबर्ग सीमाएँ

एटरबर्ग सीमाएँ सूक्ष्म कण वाली मिट्टी की क्रांतिक जल मात्रा का एक बुनियादी माप हैं। जल मात्रा के आधार पर, मिट्टी कई अवस्थाओं में से एक में मौजूद हो सकती है: ठोस, अर्ध-ठोस, प्लास्टिक और द्रव। इन सीमाओं का उपयोग इन अवस्थाओं के बीच की सीमाओं को अलग करने के लिए किया जाता है। तीन सबसे आम एटरबर्ग सीमाएँ हैं:

• संकोचन सीमा (SL): वह जल मात्रा जिस पर नमी के आगे के नुकसान से मिट्टी की मात्रा में और कोई कमी नहीं होगी।

• प्लास्टिक सीमा (PL): वह जल मात्रा जिस पर मिट्टी प्लास्टिक अवस्था से अर्ध-ठोस अवस्था में बदल जाती है।

• द्रव सीमा (LL): वह जल मात्रा जिस पर मिट्टी प्लास्टिक अवस्था से द्रव अवस्था में बदल जाती है।

दिए गए विकल्पों का विश्लेषण

1. "संकोचन सीमा"

   • संकोचन सीमा उस जल मात्रा को संदर्भित करती है जिस पर मिट्टी अर्ध-ठोस अवस्था से ठोस अवस्था में संक्रमण करती है, न कि द्रव अवस्था में।

   • इसलिए, यह विकल्प सही उत्तर नहीं है।

2. "प्लास्टिक सीमा"

   • प्लास्टिक सीमा वह जल मात्रा है जिस पर मिट्टी प्लास्टिक अवस्था से अर्ध-ठोस अवस्था में बदल जाती है, न कि द्रव अवस्था में।

   • इसलिए, यह विकल्प सही उत्तर नहीं है।

3. "द्रव सीमा"

   • द्रव सीमा वह जल मात्रा है जिस पर मिट्टी प्लास्टिक अवस्था से द्रव अवस्था में संक्रमण करती है।

   • यह उस जल मात्रा की सही परिभाषा है जिस पर चिकनी मिट्टी प्लास्टिक से द्रव अवस्था में बदल जाती है।

   • इसलिए, यह सही उत्तर है।

4. "पारगम्यता सीमा"

   • पारगम्यता सीमा एक एटरबर्ग सीमा नहीं है और यह जल मात्रा के आधार पर मिट्टी की अवस्थाओं के संक्रमण को संदर्भित नहीं करती है।

   • इसलिए, यह विकल्प सही उत्तर नहीं है।

अवधारणा:

रिक्ति अनुपात (e): रिक्ति अनुपात को आमतौर पर रिक्तियों के आयतन का मिट्टी के ठोस के कुल आयतन से अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

सरंध्रता (n): सरंध्रता को रिक्तियों के आयतन का मिट्टी के कुल आयतन से अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

रिक्ति अनुपात और सरंध्रता के बीच संबंध इस प्रकार हैं:

\(\rm{e=\frac{n}{1-n}\; and\; n=\frac{e}{1+e}}\)

समाधान:

रिक्ति अनुपात, e = 0.35

सरंध्रता, \(n=\frac{e}{1+e}\)

η = 0.35/1.35 = 0.259 या 25.9%।

Explanation:

Calcium carbide method: (Rapid Moisture Meter)

• The calcium carbide method is the quickest and reasonably accurate method of determining of the water content of soil using a portable moisture content kit. It usually requires 5 to 7 minutes for determining the water content.
• The method is based on the principle that when the water in the soil reacts with calcium carbide, acetylene gas is produced and the pressure exerted by the acetylene gas on a diaphragm gives a measure of the water content.
• The water content obtained from the calcium carbide method is based on the initial weight of wet soil. It should be converted to water content based on the dry weight of the soil.​

Additional Information

जल की मात्रा का पता लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि:

स्पष्टीकरण:

तीन प्रावस्था आरेख​: 

एक तीन प्रावस्था प्रणाली के रूप में एक मृदा जिसमें ठोस कण या मिट्टी के कण होते हैं), पानी और वायु होती है। मृदा के कणों के बीच का रिक्ति अंतराल आंशिक रूप से पानी से और आंशिक रूप से वायु से भरा होता है। आरेख जो मृदा के सभी तीन घटकों अर्थात्, ठोस, वायु और पानी को निरुपित करता है,उसे तीन-प्रावस्था आरेख कहा जाता है।

सरंध्रता (η) को किसी दिए गए मिट्टी के द्रव्यमान में मिट्टी की रिक्ति और मिट्टी की कुल मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\(\eta = \frac{{{V_v}}}{V}\)

मिट्टी की सरंध्रता व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है।

शिथिल मिट्टी की सरंध्रता (η) 50 से 60% तक हो सकती है।

अवधारणा:

गड्ढे के रिक्ति अनुपात और कुल आयतन के बीच संबंध निम्न द्वारा दिया गया है:

मान लीजिए e = रिक्ति अनुपात, n = सरंध्रता, V_S = आयतन विषम ठोस, V_V = रिक्तियों का आयतन, V = मिट्टी का कुल आयतन

\(n=\frac{e}{1+e}\) ...... (1)

\(e = \frac{V_{V}}{V_{S}}\) ...... (2)

\(n = \frac{V_{V}}{V}\) ...... (3)

V_V का मान 2 से 3 और n का मान 1 से 3 मैं रखने पर

\(\frac{e}{1+e}= \frac{e× V_{s}}{V}\)

⇒ V = (1 + e) × VS

⇒ V ∝ (1 + e)  (जैसा कि, VS हमेशा स्थिर होता है)

इस संबंध को याद रखें क्योंकि इसका उपयोग ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है

गणना:

दिया हुआ:

भरण का आयतन = V_f = 15000 m³, भरण का रिक्ति अनुपात = e_f = 0.5, मिट्टी के गड्ढे का रिक्ति अनुपात = e_b = 1.5, मिट्टी के गड्ढे का आयतन = V_b

उपरोक्त संबंध से, हम भरण का आयतन इस प्रकार लिख सकते हैं:

Vf ∝ (1 + ef)

⇒ 15000 ∝ (1 + 0.5) ...... (1)

और इसी तरह मिट्टी के गड्ढे के आयतन के लिए

Vb ∝ (1 + eb)

⇒ Vb ∝ (1 + 1.5) ....... (2)

1 को 2 से भाग देने पर हमें प्राप्त होता है

\(\frac{V_{f}}{V_{b}}=\frac{1+e_{f}}{1+e_{b}}\)

⇒ \(\frac{15000}{V_{b}}=\frac{1+0.5}{1+1.5}\)

⇒ \(\frac{15000}{V_{b}}=\frac{1+0.5}{1+1.5}\)

⇒ Vb = 25000 m3

∴ मिट्टी के गड्ढे से उत्खनन के लिए आवश्यक मिट्टी का आयतन 25000 m3 है

व्याख्या:

दिया गया,

स्थिति - I: आयतनी घनत्व = 20.1 kN/m3, पानी की मात्रा = 15%

स्थिति II: शुष्क घनत्व = 19.4 kN/m3 ⇒ पानी की मात्रा = ??

रिक्ति अनुपात में कोई परिवर्तन नहीं।

जैसे, शुष्क इकाई भार (γd) = γ/(1 + w)  

\(\begin{array}{l} {γ_d} = \frac{γ}{{1 + w}} = \frac{{20.1}}{{1 + 0.15}} = 17.478\; kN/{m^3}\\ {γ_d} = \frac{{{γ_w}.G}}{{1 + e}} \end{array}\)

यदि शुष्कन के दौरान रिक्ति अनुपात 'e' अपरिवर्तित रहता है, तो \(γ_d\) भी अपरिवर्तित रहता है।

\(\begin{array}{l} {\gamma_d} = \frac{\gamma}{{1 + w}}\\ 17.478 = \frac{{19.4}}{{1 + w}} \end{array}\)

w = 10.99 %

इसलिए, सबसे उपयुक्त उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

मिट्टी का शुष्क इकाई भार, \({γ _d} = \frac{{G{γ _w}}}{{1 + e}}\)

जहाँ, γ_d = मिट्टी का शुष्क इकाई भार

γ_w = जल का इकाई भार

e = मिट्टी का रिक्ति अनुपात

संतृप्ति की डिग्री (S), रिक्ति अनुपात (e), जल सामग्री (w) और विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण (G) के बीच संबंध, Se = wG

गणना:

दिया गया है कि,

γ_d = 18 kN/m³

γ_w = 9.81 kN/m³

G = 2.65 

S = 1 (संतृप्ति की स्थिति)

\({γ _d} = \frac{{G{γ _w}}}{{1 + e}}\)

\(18 = \frac{{2.65 × 9.81}}{{1 + e}}\)

e = 0.444

Se = wG

1 × 0.444 = w × 2.65

w = 0.167

व्याख्या

 1)  इकाई भार γb: इसे मृदा के कुल भार का मृदा के द्रव्यमान के कुल आयतन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\({\gamma _b} = \frac{W}{V} = \frac{{{W_s} + {W_w}}}{{{V_s} + {V_w} + {V_a}}}\)

जैसा कि यह दिया गया है कि यदि इकाई भार में 10% (अर्थात) की वृद्धि की जाती है, तो यह दर्शाता है कि पानी का भार बढ़ गया है या पानी या वायु का आयतन या रिक्तियों का आयतन कम हो गया है।

(ठोसों का भार अपरिवर्तित रहता है)

जैसा कि विकल्प आयतन से संबंधित है।

निश्चित रूप से आयतन ह्रास होता है।

रेत की तुलना में मृत्तिका में आयतन में अधिक ह्रास होता है।

आइए मॉन्टमोरिलोनाइट मृत्तिका (प्रसरित मृदा) पर विचार करें यह रेत की तुलना में अधिक प्रसरित होता है और साथ ही संकुचित होता है।

अवधारणा:

जल सामग्री सूत्र निम्न द्वारा दिया गया है:

w = Ww/Ws

जहाँ,

w = जल सामग्री

Ww = जल का वजन

Ws = ठोस का वजन

गणना:

दिया गया डेटा:

असंतृप्त नमूने का वजन = 220 g

सूखे नमूने का वजन = ठोस पदार्थों का वजन, Ws = 180 gm

अब, पानी का वजन खोजना, Ww

तो, Ww = असंतृप्त नमूने का वजन - शुष्क नमूने का वजन

= 220 - 180 = 40 g

तो, जल सामग्री, w = \(40 \over 180\) = 0.222

नोट: जल सामग्री का पता लगाने में नमूना मात्रा का कोई उपयोग नहीं है

व्याख्या:

मृदा प्रतिदर्श:

(i) IS 2720 (भाग II) के CI 4.1 के अनुसार, मृदा प्रतिदर्श को मृदा द्रव्यमान के प्रतिरूप के रूप में लेना चाहिए। चयनित प्रतिदर्श का आकार अच्छे निरूपण के लिए आवश्यक मात्रा पर निर्भर करता है, जो कणों के श्रेणीकरण और अधिकतम आकार और भार की यथार्थता पर निर्भर करता है।

सामान्य प्रयोगशाला उपयोग के लिए निम्न मात्राएँ अनुशंसित की जाती हैं:

संकल्पना:

\({{\rm{\gamma }}_{\rm{d}}} = \frac{{{\rm{G}}{{\rm{\gamma }}_{\rm{w}}}}}{{1 + {\rm{e}}}}{\rm{\;and\;e}} \times {{\rm{S}}_{\rm{r}}} = {\rm{w}} \times {\rm{G}}\)

जहाँ,

𝝲_d =मृदा का शुष्क इकाई वजन, G = विशिष्ट गुरुत्व, 𝝲_w = जल का इकाई भार, e = रिक्ति अनुपात, और S_r = संतृप्ति की डिग्री

गणना:

\({{\rm{\gamma }}_{\rm{d}}} = \frac{{{\rm{G}}{{\rm{\gamma }}_{\rm{w}}}}}{{1 + {\rm{e}}}}\)

∴ 18000 = (2.65 × 9810) / (1 + e)

e = 0.444

e × S_r = w × G

0.444 × 1 = w × 2.65

संकल्पना:

मृदा ठोस का विशिष्ट गुरुत्व निम्न द्वारा दिया जाता है:

\(G = \frac{W_s}{W_4 -W_3 + W_s}\)

जहाँ,

W_s = शुष्क अवस्था में मृदा ठोस का वजन

W₄ = पाइकोनोमीटर का भार और उसमें पूर्ण रूप से पानी भरा है

W₃ = पाइकोनोमीटर का वजन और मृदा के ठोस पदार्थ और पाइकोनोमीटर में भरा पानी

गणना:

दिया गया है:

मृदा का ओवन शुष्क वजन, W_s = 200 gm

बोतल,मृदा और पानी का संयुक्त द्रव्यमान, W₃ = 1605 gm

केवल पानी के साथ पाइकोनोमीटर का वजन, W₄ = 1480 gm

उपरोक्त सूत्र का उपयोग करते हुए, विशिष्ट गुरुत्व की गणना निम्न रुप से की जाती है:

\(G = \frac{200}{1480 - 1605 + 200}\)

∴ G_s = 2.67

महत्वपूर्ण बिंदु:

1. मृदा के ठोस पदार्थों का विशिष्ट गुरुत्व 50 ml घनत्व की बोतल, 500 ml फ्लास्क या पाइकोनोमीटर के उपयोग द्वारा निर्धारित किया जाता है।
2. शुष्क मृदा के नमूने का उपयोग विशिष्ट गुरुत्व को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।