O soluție apoasă are, la $$25$$ °C, pH-ul $$6{,}2$$. Cum este ea?

nu se poate spune fără concentrație

De câte ori crește intensitatea la +10 decibeli?

Profilul tău de liceu: nu l-ai ales încăProfilul tău: mate-info (M1)Profilul tău: științe ale naturii (M2); pagina asta e pentru științe ale naturii (M2) — mini-lecția M1 pereche → ·

Lecția pe scurt · clasa a IX-a · Scările pH, decibel și magnitudine

De $10$ ori. Nivelul sonor este $L = 10 l g \frac{I}{I _{0}}$ , deci o diferență de $d$ decibeli corespunde raportului de intensități $1 0^{d /10}$ . Plus $10$ dB înseamnă intensitate de $10$ ori mai mare, plus $20$ dB de $100$ de ori, iar plus $3$ dB aproximativ dublează intensitatea, fiindcă $1 0^{0, 3} \approx 2$ . Exemplu: un sunet de $80$ dB are intensitatea de $100$ de ori mai mare decât unul de $60$ dB.

O scară logaritmică notează, în locul unei mărimi, logaritmul zecimal al raportului dintre ea și o valoare de referință, eventual înmulțit cu o constantă. Pe graficul funcției $l g$ se vede de ce: pași egali pe verticală corespund unor înmulțiri egale pe orizontală. De aceea o diferență pe scară se traduce într-un raport, ridicând zece la puterea potrivită.

pH-ul este $- l g$ din concentrația ionilor de hidrogen exprimată în moli pe litru; o scădere cu $d$ înmulțește concentrația cu $1 0^{d}$ , iar scara merge invers: pH mai mic înseamnă soluție mai acidă. Nivelul sonor, în decibeli, este $10 l g \frac{I}{I _{0}}$ , cu $I_{0} = 1 0^{- 12}$ wați pe metru pătrat; o diferență de $d$ decibeli înseamnă intensități în raportul $1 0^{\frac{d}{10}}$ . Normele de zgomot folosesc medii ponderate A, deci compară energii primite.

Pentru cutremure, energia în jouli este $1 0^{1, 5 M + 4, 8}$ , după relația USGS: o unitate de magnitudine înseamnă de aproximativ treizeci și două de ori mai multă energie. La stele scara este inversă: o diferență de cinci magnitudini corespunde unor străluciri aflate în raportul o sută.

De reținut

$L = 10 l g \frac{I}{I _{0}}$ , cu $I_{0} = 1 0^{- 12}$ W/m²
o diferență de $d$ dB corespunde raportului de intensități $1 0^{d /10}$
$pH = - l g [H^{+}]$ : un pH mai mic cu $1$ înseamnă de $10$ ori mai mulți ioni

Greșeala tipică

Se crede că $80$ dB este doar puțin mai mult decât $60$ dB, ca $80$ față de $60$ ; diferența de $20$ dB înseamnă o intensitate de $100$ de ori mai mare.

Exerciții din această mini-lecție

O soluție apoasă are, la $25$ °C, pH-ul $6, 2$ . Cum este ea?
- a) acidă
- b) neutră
- c) bazică
- d) nu se poate spune fără concentrație
Vezi răspunsul

Răspuns corect: a) acidă

Sub $7$ soluția este acidă, deoarece concentrația ionilor de hidrogen, $1 0^{- 6, 2} \approx 6, 31 \cdot 1 0^{- 7}$ moli pe litru, este mai mare decât cea a apei neutre.
Două niveluri sonore diferă cu $30$ dB. De câte ori este mai mare intensitatea sunetului mai puternic?
- a) de $3$ ori
- b) de $30$ de ori
- c) de $1000$ de ori
- d) de $1 0^{30}$ ori
Vezi răspunsul

Răspuns corect: c) de $1000$ de ori

Raportul intensităților este $1 0^{\frac{30}{10}} = 1 0^{3} = 1000$ .
Magnitudinea unui cutremur este cu $0, 6$ mai mare decât a altuia. De câte ori este mai mare energia eliberată, după relația USGS?
- a) $1 0^{0, 6}$
- b) $1 0^{0, 9}$
- c) $1, 6$
- d) $0, 9$
Vezi răspunsul

Răspuns corect: b) $1 0^{0, 9}$

Exponentul raportului energiilor este $1, 5 \cdot 0, 6 = 0, 9$ , deci raportul este $1 0^{0, 9} \approx 7, 94$ .

Întrebări conexe

De câte ori crește energia unui cutremur când magnitudinea crește cu o unitate?

După relația USGS, energia este $1 0^{1, 5 M + 4, 8}$ jouli, deci o unitate de magnitudine înmulțește energia cu $1 0^{1, 5} \approx 31, 6$ . Între magnitudinile $5$ și $7$ raportul este $1 0^{3} = 1000$ . Scara pare mică, dar diferențele de energie sunt uriașe.

Ce înseamnă scăderea pH-ului oceanului de la $8, 2$ la $8, 1$ ?

pH-ul este $- l g [H^{+}]$ , deci o scădere cu $0, 1$ înmulțește concentrația ionilor de hidrogen cu $1 0^{0, 1} \approx 1, 26$ . Oceanul are cu aproximativ $26%$ mai mulți ioni de hidrogen, deși numărul de pe scară s-a schimbat puțin.

De câte ori este mai strălucitoare o stea cu magnitudinea mai mică cu $1$ ?

Pe scara magnitudinilor, cinci unități înseamnă un raport de $100$ al strălucirilor, deci o unitate înseamnă $10 0^{1/5} = 1 0^{0, 4} \approx 2, 512$ . O stea de magnitudine $1$ este de circa $2, 5$ ori mai strălucitoare decât una de magnitudine $2$ .

Ce nivel sonor dau două surse de câte $70$ dB puse împreună?

Intensitățile se adună, deci intensitatea se dublează. Nivelul crește cu $10 l g 2 \approx 3$ dB și devine aproximativ $73$ dB, nu $140$ dB. Decibelii nu se adună direct, fiindcă sunt logaritmi ai intensităților.

Ce intensitate are un sunet de $90$ dB?

Din $90 = 10 l g \frac{I}{1 0 ^{- 12}}$ rezultă $l g \frac{I}{1 0 ^{- 12}} = 9$ , deci $I = 1 0^{- 12} \cdot 1 0^{9} = 1 0^{- 3}$ W/m². Un sunet de $60$ dB ar avea $1 0^{- 6}$ W/m², de o mie de ori mai puțin. Fiecare $10$ dB în minus împart intensitatea la $10$ .

Oamenii mai întreabă și: cât înseamnă 10 decibeli în plus · raportul intensităților din decibeli · diferența de decibeli și intensitatea · cu cât crește sunetul la 20 dB

De câte ori crește intensitatea la +10 decibeli?

De reținut

Greșeala tipică

Exerciții din această mini-lecție

Întrebări conexe

De câte ori crește energia unui cutremur când magnitudinea crește cu o unitate?

Ce înseamnă scăderea pH-ului oceanului de la 8,2 la 8,1?

De câte ori este mai strălucitoare o stea cu magnitudinea mai mică cu 1?

Ce nivel sonor dau două surse de câte 70 dB puse împreună?

Ce intensitate are un sunet de 90 dB?

Continuă cu

Ce înseamnă scăderea pH-ului oceanului de la $8, 2$ la $8, 1$ ?

De câte ori este mai strălucitoare o stea cu magnitudinea mai mică cu $1$ ?

Ce nivel sonor dau două surse de câte $70$ dB puse împreună?

Ce intensitate are un sunet de $90$ dB?