19ª aula
Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 1: resolução
a) P = U2/R => 4400 = (220)2/R => R = 11 Ω
b) R = (U1)2/P1 = (U2)2/P2 => (220)2/4400 = (110)2/P2 => P2 = 1100 W
Respostas: a) 11 Ω; b) 1100 W
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quarta-feira, 26 de junho de 2013
Cursos do Blog - Eletricidade
19ª aula
Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
Ao passar a chave da posição verão para a posição inverno a potência elétrica dissipada pelo chuveiro aumenta.
De P = U2/R, sendo U constante, aumentando P a resistência R diminui.
Resposta: Diminui
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Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
Ao passar a chave da posição verão para a posição inverno a potência elétrica dissipada pelo chuveiro aumenta.
De P = U2/R, sendo U constante, aumentando P a resistência R diminui.
Resposta: Diminui
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Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
Eel = P.Δt = U2/R.Δt => [(12)2/20].30.60 => Eel = 12960 J
Resposta: 12960 J
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Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
Eel = P.Δt = U2/R.Δt => [(12)2/20].30.60 => Eel = 12960 J
Resposta: 12960 J
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Lei de Joule. Resistividade
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Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
R1 = ρ.L/A; R2 = ρ.(L/2)/2A = (1/4).ρ.L/A => R2 = (1/4).R1 = 2,5 Ω
Resposta: 2,5 Ω
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Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
R1 = ρ.L/A; R2 = ρ.(L/2)/2A = (1/4).ρ.L/A => R2 = (1/4).R1 = 2,5 Ω
Resposta: 2,5 Ω
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Lei de Joule. Resistividade
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Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
U = R1.i1 = R2.i2 => i1/i2 = R2/R1 = 1/4
Resposta: 1/4
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Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
U = R1.i1 = R2.i2 => i1/i2 = R2/R1 = 1/4
Resposta: 1/4
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Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
A energia elétrica mensal economizada é igual a:
ΔEel = (P2 - P1).Δt => ΔEel = (60/1000 - 15/1000)kWh.6.30h =>
ΔEel = 8,1 kWh
Resposta: b
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
A energia elétrica mensal economizada é igual a:
ΔEel = (P2 - P1).Δt => ΔEel = (60/1000 - 15/1000)kWh.6.30h =>
ΔEel = 8,1 kWh
Resposta: b
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Lei de Joule. Resistividade
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 3: resolução
Eel = P.Δt => Qágua+ Qvapor = (U2/R).Δt =>
m.c.Δθ+m.Lv = (U2/R).Δt
200.4,0.80+200.540.4 = (402/20).Δt
Δt = 6200 s = 1h 40min 30 s
Resposta: c
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 3: resolução
Eel = P.Δt => Qágua+ Qvapor = (U2/R).Δt =>
m.c.Δθ+m.Lv = (U2/R).Δt
200.4,0.80+200.540.4 = (402/20).Δt
Δt = 6200 s = 1h 40min 30 s
Resposta: c
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Lei de Joule. Resistividade
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
I. Incorreta.
Eel = P.Δt => Eel = 800.103 kW.24h = 1,92.107 kWh
II. Correta.
Eel = P.Δt => Eel = 12.10-3 kW.5h = 6,0.10-2 kWh
III. Incorreta.
A tensão a que a lâmpada deve ser ligada para funcionar normalmente é de 220 V. Ligando na rede de 127 V a lâmpada não queima, mas seu brilho é inferior ao brilho normal.
Resposta: b
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
I. Incorreta.
Eel = P.Δt => Eel = 800.103 kW.24h = 1,92.107 kWh
II. Correta.
Eel = P.Δt => Eel = 12.10-3 kW.5h = 6,0.10-2 kWh
III. Incorreta.
A tensão a que a lâmpada deve ser ligada para funcionar normalmente é de 220 V. Ligando na rede de 127 V a lâmpada não queima, mas seu brilho é inferior ao brilho normal.
Resposta: b
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 4: resolução
Cálculo de R:
U = R.I => 12 = R.2 => R = 6 Ω
P = R.I2 => P = 6.32 => P = 54 watts
Resposta: e
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 4: resolução
Cálculo de R:
U = R.I => 12 = R.2 => R = 6 Ω
P = R.I2 => P = 6.32 => P = 54 watts
Resposta: e
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Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 5: resolução
Lei de Joule. Resistividade
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 5: resolução
De R = ρ.L/A, resulta que, para o mesmo material e mesmo comprimento, quanto maior a área da seção transversal menor é a resistência elétrica do fio. Por outro lado, para o mesmo material e mesma área de seção transversal, quanto maior o comprimento do fio, maior é a resistência elétrica.
Portanto, A) e B) são incorretas.
As variações do comprimento L e da área da seção transversal A com a temperatura são desprezíveis em comparação com a variação da resistividade com a temperatura.
Para os metais puros a resistividade aumenta com a temperatura. Existem ligas especiais de cobre, níquel e manganês, cuja resistividade praticamente não varia com a temperatura. Já para a grafite a resistividade diminui com o aumento da temperatura.
Logo, para um fio de cobre puro, sua resistência elétrica é maior quanto maior a sua temperatura.
Resposta: E
As variações do comprimento L e da área da seção transversal A com a temperatura são desprezíveis em comparação com a variação da resistividade com a temperatura.
Para os metais puros a resistividade aumenta com a temperatura. Existem ligas especiais de cobre, níquel e manganês, cuja resistividade praticamente não varia com a temperatura. Já para a grafite a resistividade diminui com o aumento da temperatura.
Logo, para um fio de cobre puro, sua resistência elétrica é maior quanto maior a sua temperatura.
Resposta: E
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terça-feira, 25 de junho de 2013
Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas
19ª aula
Termodinâmica (IV)
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 1: resolução
A área sob a curva na transformação (I) é maior do que na transformação (II).
Logo, τI > τII
Resposta: b
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Exercício 1: resolução
A área sob a curva na transformação (I) é maior do que na transformação (II).
Logo, τI > τII
Resposta: b
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Termodinâmica (IV)
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Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
Os estados iniciais das duas transformações coincidem, o mesmo acontecendo com os estados finais. Logo, as variações de energia interna são iguais.
Resposta: a
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Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
Os estados iniciais das duas transformações coincidem, o mesmo acontecendo com os estados finais. Logo, as variações de energia interna são iguais.
Resposta: a
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Termodinâmica (IV)
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Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
CP - CV = R => CP - M.cV = R => CP - 4.0,75 = 2 => CP = 5 cal/mol.K
QP = n.CP.ΔT => QP = (30/4).5.(600-200) => QP = 15000 cal
Resposta: 15000 cal
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Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
CP - CV = R => CP - M.cV = R => CP - 4.0,75 = 2 => CP = 5 cal/mol.K
QP = n.CP.ΔT => QP = (30/4).5.(600-200) => QP = 15000 cal
Resposta: 15000 cal
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Termodinâmica (IV)
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
QV = m.cV.ΔT => QV = 30.0,75.400 => QV = 9000 cal
Resposta: 9000 cal
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Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
QV = m.cV.ΔT => QV = 30.0,75.400 => QV = 9000 cal
Resposta: 9000 cal
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Termodinâmica (IV)
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Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
Para η = 1 (100%), vem: T2 = 0 K
Resposta: d
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Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
Para η = 1 (100%), vem: T2 = 0 K
Resposta: d
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Termodinâmica (IV)
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
(01) Incorreta. Ao ir do estado A para o estado B a temperatura aumenta e portanto aumenta a energia interna do sistema.
(02) Incorreta. Ao ir do estado B para o estado C o sistema realiza trabalho e aumenta a energia interna. Logo, o sistema deve receber calor.
(04) Correta. Ao ir de C para D o sistema não troca trabalho e diminui sua energia interna. Logo, cede calor.
(08) Incorreta. Na transformação CDA o sistema recebe trabalho e sua energia interna diminui. Logo, o sistema cede calor.
Resposta: 04
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
(01) Incorreta. Ao ir do estado A para o estado B a temperatura aumenta e portanto aumenta a energia interna do sistema.
(02) Incorreta. Ao ir do estado B para o estado C o sistema realiza trabalho e aumenta a energia interna. Logo, o sistema deve receber calor.
(04) Correta. Ao ir de C para D o sistema não troca trabalho e diminui sua energia interna. Logo, cede calor.
(08) Incorreta. Na transformação CDA o sistema recebe trabalho e sua energia interna diminui. Logo, o sistema cede calor.
Resposta: 04
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Termodinâmica (IV)
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
Sendo o volume constante, resulta τ = 0.
A variação de energia interna entre 100 K e 200 K é dada por:
ΔU = 600cal - 200 cal => ΔU = 400 cal
Da Primeira lei, vem:
Q = τ + ΔU => Q = 0 + 400 => Q = 400 cal
Sendo:
Q = m.c.Δθ => Q = n.M.c.Δθ => 400 = 1.4.c.100 => 400 = 400.c => c = 1 cal/g.ºC
Resposta: B
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
Sendo o volume constante, resulta τ = 0.
A variação de energia interna entre 100 K e 200 K é dada por:
ΔU = 600cal - 200 cal => ΔU = 400 cal
Da Primeira lei, vem:
Q = τ + ΔU => Q = 0 + 400 => Q = 400 cal
Sendo:
Q = m.c.Δθ => Q = n.M.c.Δθ => 400 = 1.4.c.100 => 400 = 400.c => c = 1 cal/g.ºC
Resposta: B
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Termodinâmica (IV)
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 3: resolução
τ = área do triângulo = (5-1).10-3.(6-2).105/2 => τ = 800 J
No ciclo:
ΔU = 0
Portanto:
Q = τ + ΔU => Q = 800 + 0 => Q = 800 J
Resposta: c
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 3: resolução
τ = área do triângulo = (5-1).10-3.(6-2).105/2 => τ = 800 J
No ciclo:
ΔU = 0
Portanto:
Q = τ + ΔU => Q = 800 + 0 => Q = 800 J
Resposta: c
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Termodinâmica (IV)
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 4: resolução
I - Correta. O ciclo de Carnot é formado por duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas.
II - Correta. O trabalho realizado no ciclo é numericamente igual à área do ciclo de Carnot.
III - Incorreta. As quantidades de calor trocados com as fontes quente e fria são diretamente proporcionais às respectivas temperaturas absolutas das fontes.
Resposta: e
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 4: resolução
I - Correta. O ciclo de Carnot é formado por duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas.
II - Correta. O trabalho realizado no ciclo é numericamente igual à área do ciclo de Carnot.
III - Incorreta. As quantidades de calor trocados com as fontes quente e fria são diretamente proporcionais às respectivas temperaturas absolutas das fontes.
Resposta: e
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Termodinâmica (IV)
Borges e Nicolau
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 5: resolução
Termodinâmica (IV)
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 5: resolução
O gás sofre uma expansão adiabática e realiza trabalho (τ > 0) pois o volume aumenta. Não há troca de calor (Q = 0). A energia interna diminui (ΔU = -τ) e portanto, a temperatura diminui. De p.V = n.R.T, concluímos que se T diminui e V aumenta, p deve diminuir. Logo, V aumenta e T, U e p diminuem. A informação incorreta está na alternativa A) pois Q = 0. A diminuição de temperatura é devida à diminuição da energia interna.
Resposta: A
Resposta: A
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segunda-feira, 24 de junho de 2013
Cursos do Blog - Mecânica
19ª aula
Movimentos Circulares (II)
Exercícios básicos
Exercício 1: resolução
a) f1.R1 = f2.R2 => 30.20 = f2.15 => f2 = 40 rpm
b) v1 = v2 = 2π.f1.R1 = (2π.30/60).20 => v1 = v2 = 20π cm/s
Respostas: a) 40 rpm; b) 20π cm/s
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Movimentos Circulares (II)
Borges e Nicolau
Exercícios básicos
Exercício 1: resolução
a) f1.R1 = f2.R2 => 30.20 = f2.15 => f2 = 40 rpm
b) v1 = v2 = 2π.f1.R1 = (2π.30/60).20 => v1 = v2 = 20π cm/s
Respostas: a) 40 rpm; b) 20π cm/s
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
a) ω1 = 2π.f1 => 12 = 2π.f1 => f1 = 6/π Hz
b) Como as polias possuem mesmo eixo de rotação, resulta:
ω1 = ω2 = 12 rad/s
f2 = f1 = 6/π Hz
c)
v1 = ω1.R1 = 12.20 => v1 = 240 cm/s
v2 = ω2.R2 = 12.15 => v2 = 180 cm/s
Respostas:
a) 6/π Hz; b) 12 rad/s e 6/π Hz; c) 240 cm/s e 180 cm/s
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Movimentos Circulares (II)
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Exercícios básicos
Exercício 2: resolução
a) ω1 = 2π.f1 => 12 = 2π.f1 => f1 = 6/π Hz
b) Como as polias possuem mesmo eixo de rotação, resulta:
ω1 = ω2 = 12 rad/s
f2 = f1 = 6/π Hz
c)
v1 = ω1.R1 = 12.20 => v1 = 240 cm/s
v2 = ω2.R2 = 12.15 => v2 = 180 cm/s
Respostas:
a) 6/π Hz; b) 12 rad/s e 6/π Hz; c) 240 cm/s e 180 cm/s
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
ωB.RB = ωA.RA => ωB.2R = 30.3R => ωB = 45 rad/s
ωC.RC = ωA.RA => ωC.R = 30.3R => ωC = 90 rad/s
Respostas:
ωB = 45 rad/s (sentido anti-horário)
ωC = 90 rad/s (sentido horário)
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Exercícios básicos
Exercício 3: resolução
ωB.RB = ωA.RA => ωB.2R = 30.3R => ωB = 45 rad/s
ωC.RC = ωA.RA => ωC.R = 30.3R => ωC = 90 rad/s
Respostas:
ωB = 45 rad/s (sentido anti-horário)
ωC = 90 rad/s (sentido horário)
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
a)
φ = φ0 + ω0.t + (1/2).γ.t2
π/2 = 0 + 0 +(1/2).γ.(4)2
γ = π/16 rad/s2
γ = α/R => π/16 = α/16 => α = π cm/s2
b)
φ = φ0 + ω0.t + (1/2).γ.t2
φ = 0 + 0 + (½).(π/16).(40)2
φ = 50π rad
Número de voltas: 50 π/2 π = 25 voltas
Respostas:
a) π/16 rad/s2; π cm/s2
b) 25 voltas
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Exercícios básicos
Exercício 4: resolução
a)
φ = φ0 + ω0.t + (1/2).γ.t2
π/2 = 0 + 0 +(1/2).γ.(4)2
γ = π/16 rad/s2
γ = α/R => π/16 = α/16 => α = π cm/s2
b)
φ = φ0 + ω0.t + (1/2).γ.t2
φ = 0 + 0 + (½).(π/16).(40)2
φ = 50π rad
Número de voltas: 50 π/2 π = 25 voltas
Respostas:
a) π/16 rad/s2; π cm/s2
b) 25 voltas
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
ω2 = ω02 + 2.γ.Δφ
(6)2 = 0+2.γ.5.2π
(6)2 = 0+2.γ.5.2.3 => γ = 0,6 rad/s2
Resposta: 0,6 rad/s2
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Exercícios básicos
Exercício 5: resolução
ω2 = ω02 + 2.γ.Δφ
(6)2 = 0+2.γ.5.2π
(6)2 = 0+2.γ.5.2.3 => γ = 0,6 rad/s2
Resposta: 0,6 rad/s2
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
a)
f1.r1 = f2.r2 => f1.10 = 50.60 => f1 = 300 rpm
b)
v = ω1.r1 = 2.π.f1.r1 => v = 2.3.(300/60).10 => v = 150 cm/s
Respostas:
a) 300 rpm b) 150 cm/s
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1: resolução
a)
f1.r1 = f2.r2 => f1.10 = 50.60 => f1 = 300 rpm
b)
v = ω1.r1 = 2.π.f1.r1 => v = 2.3.(300/60).10 => v = 150 cm/s
Respostas:
a) 300 rpm b) 150 cm/s
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Movimentos Circulares (II)
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
fA.RA = fB.RB => 5.fB.RA = fB.RB = RA/RB = 1/5
Resposta: e
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 2: resolução
fA.RA = fB.RB => 5.fB.RA = fB.RB = RA/RB = 1/5
Resposta: e
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