Match List-I with List-II: (II). Darcy's law (III). Fick's law...

All Subjects General Agriculture, Crop Production, Physiology & Rural Development Analytical, Physical & Organic Chemistry and Pesticides Pedology, Soil Physics, Soil Colloids, Problem Soils & Water Quality Soil Fertility, Classification, Remote Sensing, Soil Biology, Fertilizers & Pollution

Q.36

ICAR AIEEA PG 2024 - Physical Science

MCQ (Single Correct)

The height of the capillary rise of water in the soil is:

(A) . Inversely proportional to the radius of the tube

(B) . Inversely proportional to the density of water

(C) . Directly proportional to the radius of the tube

(D) . Inversely proportional to the surface tension of water

Choose the correct answer from the options given below:

मृदा में जल के केशिकीय उत्थान (capillary rise) की ऊँचाई होती है:

(A) . नली की त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती (Inversely proportional to the radius of the tube)

(B) . जल के घनत्व के व्युत्क्रमानुपाती (Inversely proportional to the density of water)

(C) . नली की त्रिज्या के अनुक्रमानुपाती (Directly proportional to the radius of the tube)

(D) . जल के पृष्ठ तनाव के व्युत्क्रमानुपाती (Inversely proportional to the surface tension of water)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

(A), (B) and (D) only केवल (A), (B) और (D) (A) only केवल (A) and (B) only केवल (A) और (D) only केवल (D)

According to Jurin's Law of capillarity, the height of capillary rise ($h$) in a soil pore modeled as a cylindrical tube of radius $r$ is given by:

$$h = \frac{2\gamma \cos\theta}{r\rho g}$$

where:
$\gamma$ = surface tension of water
$\theta$ = contact angle (assumed $0^\circ$, $\cos\theta = 1$)
$r$ = radius of the capillary pore
$\rho$ = density of water
$g$ = acceleration due to gravity
From this equation:
$h \propto \frac{1}{r}$ (inversely proportional to the radius of the pore/tube) -> Statement (A) is TRUE.
$h \propto \frac{1}{\rho}$ (inversely proportional to the density of water) -> Statement (B) is TRUE.
$h$ is directly proportional to surface tension ($h \propto \gamma$), NOT inversely proportional -> Statement (D) is FALSE.
Statement (C) is FALSE.

Therefore, only (A) and (B) are correct (Option 3).

ज्यूरिन के केशिकीय नियम (Jurin's Law) के अनुसार, $r$ त्रिज्या वाले केशिकीय रंध्र में जल के केशिकीय चढ़ाव की ऊँचाई ($h$) का सूत्र है:

$$h = \frac{2\gamma \cos\theta}{r\rho g}$$

जहाँ:
$\gamma$ = जल का पृष्ठ तनाव (surface tension)
$\theta$ = स्पर्श कोण (contact angle, शुद्ध जल व मृदा हेतु $\approx 0^\circ$)
$r$ = केशिकीय नली की त्रिज्या (radius)
$\rho$ = जल का घनत्व (density of water)
$g$ = गुरुत्वीय त्वरण
इस सूत्र से स्पष्ट है कि:
$h \propto \frac{1}{r}$ (त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती) -> कथन (A) सत्य है।
$h \propto \frac{1}{\rho}$ (जल के घनत्व के व्युत्क्रमानुपाती) -> कथन (B) सत्य है।
ऊँचाई $h$ पृष्ठ तनाव ($\gamma$) के अनुक्रमानुपाती ($h \propto \gamma$) होती है, व्युत्क्रमानुपाती नहीं -> कथन (D) असत्य है।
कथन (C) असत्य है।

अतः केवल (A) और (B) सही हैं (विकल्प 3)।

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Q.37

ICAR AIEEA PG 2024 - Physical Science

Match the Following

Match List-I with List-II:

(ii) . Darcy's law

(iii) . Fick's law

(iv) . Stokes law

Choose the correct answer from the options given below:

(ii) . डार्सी का नियम (Darcy's law)

(iii) . फिक का नियम (Fick's law)

(iv) . स्टोक्स का नियम (Stokes law)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

List - I		List - II
A	Saturated flow in soil Saturated flow in soil	I	Wien's law Wien's law
B	Soil textural analysis Soil textural analysis	II	Darcy's law Darcy's law
C	Wavelength of emitted radiation-temperature relation Wavelength of emitted radiation-temperature relation	III	Fick's law Fick's law
D	Diffusive flux of gas Diffusive flux of gas	IV	Stokes law Stokes law

(A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (II), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (II), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (II), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (III) (A) - (II), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (III) (A) - (III), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (II) (A) - (III), (B) - (IV), (C) - (I), (D) - (II)

Fundamental transport laws and physical principles:

Saturated flow of water through porous media is governed by Darcy's Law ($q = -K_s \frac{dH}{dz}$) -> (II).
Particle size sedimentation and soil textural analysis (pipette and hydrometer methods) are based on Stokes' Law ($v = \frac{2r^2(\rho_s - \rho_l)g}{9\eta}$) -> (IV).
The relationship between the temperature of an emitting blackbody and the peak wavelength of emitted radiation is given by Wien's Displacement Law ($\lambda_{\max} T = b$) -> (I).
Diffusive flux of gases in soil aeration is governed by Fick's First Law of Diffusion ($J = -D \frac{dC}{dx}$) -> (III).
Correct match: (A)-(II), (B)-(IV), (C)-(I), (D)-(III).

भौतिकी एवं मृदा विज्ञान के मूलभूत नियम:

मृदा में संतृप्त जल प्रवाह डार्सी के नियम (Darcy's law: $q = -K \frac{dH}{dz}$) द्वारा नियंत्रित होता है -> (II)।
मृदा कणाकार विश्लेषण (हाइड्रोमीटर/पिपेटी विधि) स्टोक्स के नियम (Stokes law: $v = \frac{2gr^2(\rho_s - \rho_w)}{9\eta}$) पर आधारित है -> (IV)।
कृष्णिका से उत्सर्जित विकिरण की अधिकतम तरंगदैर्ध्य और तापमान का संबंध वीन के विस्थापन नियम (Wien's law: $\lambda_{\max} T = \text{constant}$) द्वारा दिया जाता है -> (I)।
मृदा वातन में गैसों का विसरण प्रवाह फिक के प्रथम नियम (Fick's law: $J = -D \frac{dC}{dx}$) द्वारा नियंत्रित होता है -> (III)।

अतः सही सुमेलन (A)-(II), (B)-(IV), (C)-(I), (D)-(III) है।

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Q.38

ICAR AIEEA PG 2024 - Physical Science

Assertion & Reason

Given below are two statements, one is labeled as

Assertion (A) : , the other one labeled as Reason (R):

Assertion (A) : Organic mulch conserves soil moisture.

Reason (R) : Organic mulches cut off solar radiation falling on the soil surface and reduce evaporation.

In light of the above statements, choose the correct answer from the options given below:

नीचे दो कथन दिए गए हैं, एक

अभिकथन : (Assertion A) और दूसरा कारण (Reason R) के रूप में अंकित है:

अभिकथन (A) : जैविक मल्च (organic mulch) मृदा की नमी का संरक्षण करता है।

कारण (R) : जैविक मल्च मृदा की सतह पर पड़ने वाले सौर विकिरण को काटता/रोकता है और वाष्पीकरण को कम करता है।

उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

Both (A) and (R) are true and (R) is the correct explanation of (A) (A) और (R) दोनों सही हैं और (R), (A) की सही व्याख्या है Both (A) and (R) are true but (R) is NOT the correct explanation of (A) (A) और (R) दोनों सही हैं लेकिन (R), (A) की सही व्याख्या नहीं है (A) is true but (R) is false (A) सही है लेकिन (R) गलत है (A) is false but (R) is true (A) गलत है लेकिन (R) सही है

Assertion (A) is true: Applying organic mulches (straw, crop residues, leaves, woodchips) to the soil surface significantly retards moisture loss, conserving plant-available water.
Reason (R) is true and correctly explains (A): Evaporation from the soil surface requires an input of latent heat of vaporization, driven primarily by net solar radiation. Organic mulches create a physical insulating barrier with low thermal conductivity that intercepts incoming solar radiation, cools the soil surface, disrupts soil vapor diffusion into the atmosphere, and breaks capillary continuity, thereby drastically reducing the rate of evaporation.

अभिकथन (A) सही है: मृदा की सतह पर जैविक मल्च (पुआल, सूखी घास, फसल अवशेष) बिछाने से मृदा नमी का प्रभावी संरक्षण होता है।
कारण (R) सही है और (A) की सही व्याख्या करता है: मृदा से वाष्पीकरण होने के लिए सौर विकिरण द्वारा गुप्त ऊष्मा (latent heat) की आवश्यकता होती है। जैविक मल्च मृदा सतह पर एक सुरक्षात्मक कुचालक आवरण बनाता है जो सीधे सौर विकिरण को मृदा तक पहुँचने से रोकता है, सतह के तापमान को कम करता है और केशिकीय निरंतरता को तोड़कर वाष्पीकरण हानि को न्यूनतम कर देता है।

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Q.39

ICAR AIEEA PG 2024 - Physical Science

Statement Based

Given below are two statements

Statement (I) : Hue is a measure of the chromatic composition of light.

Statement (II) : The Munsell colour system is based on five principal hues.

In light of the above statements, choose the most appropriate answer from the options given below:

नीचे दो कथन दिए गए हैं

कथन (I) : ह्यू (Hue) प्रकाश की रंगीन संरचना (chromatic composition/प्रमुख तरंगदैर्ध्य) का एक माप है।

कथन (II) : मंसल रंग प्रणाली (Munsell colour system) पाँच प्रमुख रंगों (principal hues) पर आधारित है।

उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सबसे उपयुक्त उत्तर चुनें:

Both Statement (I) and Statement (II) are true कथन (I) और कथन (II) दोनों सत्य हैं Both Statement (I) and Statement (II) are false कथन (I) और कथन (II) दोनों असत्य हैं Statement (I) is true but Statement (II) is false कथन (I) सत्य है लेकिन कथन (II) असत्य है Statement (I) is false but Statement (II) is true कथन (I) असत्य है लेकिन कथन (II) सत्य है

Statement (I) is true: In color science and the Munsell system, Hue refers to the dominant spectral wavelength of reflected light (its chromatic composition, distinguishing red from yellow, green, etc.).
Statement (II) is true: Albert H. Munsell originally constructed his color wheel based on five principal hues: Red (R), Yellow (Y), Green (G), Blue (B), and Purple (P), along with five intermediate hues (YR, GY, BG, PB, RP), forming the basis of the 100-step color circle.

Therefore, both Statement (I) and Statement (II) are true (Option 1).

कथन (I) सत्य है: वर्ण विज्ञान और मंसल प्रणाली में, ह्यू (Hue) परावर्तित प्रकाश की प्रमुख वर्णक्रमीय तरंगदैर्ध्य (chromatic composition) का माप है, जो रंग के प्रकार (जैसे लाल, पीला, हरा) को निर्धारित करता है।
कथन (II) सत्य है: अल्बर्ट एच. मंसल की रंग प्रणाली 5 मुख्य रंगों (Principal Hues): लाल (Red - R), पीला (Yellow - Y), हरा (Green - G), नीला (Blue - B), और बैंगनी (Purple - P) पर आधारित है, जिनके मध्य में 5 मध्यवर्ती रंग (YR, GY, BG, PB, RP) होते हैं।

अतः कथन (I) और कथन (II) दोनों सत्य हैं (विकल्प 1)।

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Q.40

ICAR AIEEA PG 2024 - Physical Science

MCQ (Single Correct)

The Indian Remote Sensing Satellite (IRS):

(A) . Look over a fixed point at the same local time

(B) . Are at a low altitude (< 1000 km)

(C) . Are used for weathering forecasting

(D) . Have large agricultural and natural resources application

(E) . Provide service to telecommunications

Choose the correct answer from the options given below:

भारतीय सुदूर संवेदन उपग्रह (IRS):

(A) . एक ही स्थानीय समय पर एक निश्चित बिंदु पर देखते हैं (Look over a fixed point at the same local time)

(B) . कम ऊंचाई पर हैं (< 1000 किमी)

(C) . मौसम पूर्वानुमान के लिए उपयोग किए जाते हैं

(D) . कृषि और प्राकृतिक संसाधनों में व्यापक अनुप्रयोग रखते हैं

(E) . दूरसंचार (telecommunications) को सेवा प्रदान करते हैं

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

(A), (B) and (D) only केवल (A), (B) और (D) (A), (B) and (C) only केवल (A), (B) और (C) (A), (B), (C) and (D) (A), (B), (C) और (D) (A), (D) and (E) only केवल (A), (D) और

The Indian Remote Sensing (IRS) satellite series operates in polar Sun-Synchronous Orbits (SSO):

Sun-synchronous orbit ensures that the satellite passes over any given geographic point at the same local solar time, providing constant sun-illumination angles for comparing temporal imagery (TRUE).
IRS orbits are low Earth orbits (LEO), typically at an altitude between $700\text{ km}$ and $900\text{ km}$ (< 1000 km) (TRUE).
Weather forecasting is primarily performed by geostationary meteorological satellites (INSAT series), not Earth observation IRS satellites (FALSE).
IRS data is extensively used for crop acreage and yield estimation, forest mapping, soil mapping, and water resource monitoring (TRUE).
Telecommunications services are provided by geostationary communication satellites (INSAT / GSAT at $36,000\text{ km}$), not IRS satellites (FALSE).

Thus, only (A), (B), and (D) are correct (Option 1).

भारतीय सुदूर संवेदन (IRS) उपग्रह श्रृंखला सूर्य-तुल्यकालिक ध्रुवीय कक्षा (Sun-Synchronous Polar Orbit) में स्थापित की जाती है:

सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा होने के कारण उपग्रह पृथ्वी के किसी भी निश्चित स्थान के ऊपर से हमेशा एक ही स्थानीय सौर समय पर गुजरता है, जिससे प्रकाश कोण स्थिर रहता है (सत्य)।
ये उपग्रह निचली कक्षा (LEO) में लगभग $700 - 900\text{ km}$ (< 1000 किमी) की ऊंचाई पर परिक्रमा करते हैं (सत्य)।
मौसम पूर्वानुमान मुख्य रूप से भूस्थैतिक इनसैट (INSAT) उपग्रहों द्वारा किया जाता है, IRS द्वारा नहीं (असत्य)।
IRS उपग्रहों का मुख्य अनुप्रयोग कृषि, फसल क्षेत्र/उत्पादन आकलन, वन और मृदा मानचित्रण में है (सत्य)।
दूरसंचार सेवाएं 36,000 किमी पर स्थित INSAT/GSAT उपग्रहों द्वारा दी जाती हैं, IRS द्वारा नहीं (असत्य)।

अतः केवल (A), (B) और (D) सही हैं (विकल्प 1)।

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