Avaliação da Disciplina - CIÊNCIA DOS MATERIAIS[A2]

Prévia do material em texto

Local: Sala 1 - CF - Prova On-line / Andar / Polo Cabo Frio / POLO UVA CABO FRIO 
Acadêmico: EAD-IL30062-20222A
Aluno: ANDRE LUIZ RODRIGUES DOS SANTOS 
Avaliação: A2-
Matrícula: 20211300947 
Data: 30 de Junho de 2022 - 08:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 9,00/10,00
1  Código: 35229 - Enunciado: As ligas ferrosas têm ampla utilização em diversas áreas da
sociedade. São usadas em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria
automobilística, ferroviária, naval, entre outras. Dentre as ligas, o aço tem papel fundamental no
desenvolvimento da sociedade.Diante disso, marque a alternativa que apresenta corretamente
os componentes básicos necessários da composição do aço. 
 a) Ferro, silício e carbono.
 b) Carbono, silício e tungstênio.
 c) Ferro e carbono.
 d) Ferro e tungstênio.
 e) Ferro e alumínio.
Alternativa marcada:
c) Ferro e carbono.
Justificativa: Resposta correta: Ferro e carbono. Trata-se da composição básica do aço, por
definição. 
Distratores: Ferro, silício e carbono. Errada. Os componentes básicos do aço são ferro e
carbono. Ferro e tungstênio. Errada. Os componentes básicos do aço são ferro e
carbono. Carbono, silício e tungstênio. Errada. Os componentes básicos do aço são ferro e
carbono. Ferro e alumínio. Errada. Os componentes básicos do aço são ferro e carbono.
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2  Código: 38341 - Enunciado: "O ônibus espacial usa um sistema de proteção térmica elaborado
para proteger os astronautas, em seu interior, do calor da reentrada na atmosfera terrestre.
Durante a reentrada, o ônibus espacial atinge uma velocidade tão alta quanto 27.350 Km/h. Os
materiais, na parte externa do ônibus espacial, passam, rapidamente, de temperaturas no espaço
próximas ao zero absoluto, para temperaturas tão elevadas quanto 1.650°C. Na parte externa do
ônibus espacial, são utilizados materiais que visam fornecer um excelente isolamento térmico.
No entanto, o nariz do ônibus espacial e o bordo de ataque das asas sofrem o maior aquecimento
durante a reentrada. O material usado para essas áreas é altamente especializado devido à sua
habilidade única de conduzir em uma direção e de isolar em outra." (Fonte: NEWELL, J.
Fundamentos da moderna engenharia e ciências dos materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2010.) 
Com base no exposto, marque a alternativa que apresenta corretamente a categoria do material
 utilizado no nariz do ônibus espacial.
 a) Ligas metálicas.
 b) Madeira.
 c) Polímeros.
 d) Compósitos.
 e) Cerâmicas avançadas.
Alternativa marcada:
e) Cerâmicas avançadas.
Justificativa: Resposta correta: Compósitos. É uma característica típica de uma cerâmica
avançada. Um material identificado com o compósito é composto por pelo menos dois dos
materiais que descrevemos, como os polímeros, os metais e as cerâmicas. Esse material deve ter,
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necessariamente, propriedades que os materiais, separadamente, têm. Além disso, adquirem
características e propriedades superiores às dos materiais separados. Por isso, são considerados
materiais de grande relevância para a engenharia e, consequentemente, para a sociedade.
Alguns materiais são naturalmente considerados compósitos, tais como os ossos, as conchas e a
madeira. Como exemplo de compostos desenvolvidos pelos avanços da engenharia e da ciência
dos materiais, podemos citar o Forged Composities ®, que é um compósito constituído de resina
do tipo epóxi e fibra de carbono, desenvolvido pela parceria Lamborghini”.Os compósitos são
formados por dois ou mais materiais com o objetivo de combinar propriedades de diferentes
materiais. Os compósitos dão origem a propriedades que não são encontradas em nenhum dos
materiais individualmente, sendo a mais adequável para a questão citada. 
Distratores: Polímeros. Errada. Polímeros de alta densidade não possuem característica isolantes
e ao mesmo tempo resistentes a uma imensa amplitude de temperatura. Em altas temperaturas
o material iria se degradar. Ligas metálicas. Errada. Ligas metálicas não funcionam como
isolantes térmico tampouco como isolantes elétricos. Madeira. Errada. Madeira não são
resistentes a altas temperaturas como as descritas no texto.Cerâmicas avançadas. Incorreta, pois
na cerâmica avançada, os materiais são produzidos a partir de matérias-primas com muita
pureza, como óxidos, compostos de Boro, nitretos, óxidos. O produto final apresenta
características superiores, como a alta capacidade de resistir a temperaturas elevadas, capazes
de fundir o aço, além da resistência a grande parte dos corrosivos químicos.
3  Código: 35406 - Enunciado: Os materiais sólidos foram agrupados convenientemente em três
categorias básicas: metais, cerâmicas e polímeros. Esse esquema está baseado, principalmente,
na composição química e na estrutura atômica. Outros materiais, como os compósitos e
biomateriais, também recebem uma classificação específica. Considerando o exposto, pode-se
afirmar que:
 a) Um material identificado com o compósito é composto por pelo menos dois materiais,
como os polímeros, os metais e as cerâmicas. Esse material deve ter, necessariamente,
propriedades que os materiais, separadamente, têm, além de adquirirem características e
propriedades superiores às dos materiais separados. Por isso, esse material apresenta somente
um tipo de ligação química.
 b) Os polímeros incluem os familiares materiais plásticos e de borracha. Muitos deles são
compostos orgânicos que têm sua química baseada no carbono, no hidrogênio e em outros
elementos não metálicos (por exemplo, O, N e Si). Os polímeros se diferenciam dos metais nas
propriedades físicas, mas têm as mesmas ligações químicas.
 c) Os metais são compostos por um ou mais elementos metálicos (por exemplo, ferro,
alumínio, cobre, ouro, níquel etc.) e, com frequência, também por elementos não metálicos (por
exemplo, carbono, nitrogênio, oxigênio) em quantidades relativamente pequenas. Os metais se
diferenciam das cerâmicas pelas características mecânicas, somente.
 d) Os biomateriais são empregados em componentes implantados no corpo humano para a
substituição de partes doentes ou danificadas. Esses materiais não devem produzir substâncias
tóxicas e devem ser compatíveis com os tecidos do corpo. Metais, cerâmicas, polímeros,
compósitos e semicondutores podem ser usados como biomateriais, e por isso as ligações
químicas são diversas.
 e) As cerâmicas são compostos formados por elementos metálicos e não metálicos; na
maioria das vezes, são óxidos, nitretos e carbetos. Alguns materiais cerâmicos incluem a alumina
– Al O , a sílica – SiO e o carbeto de silício – SiC. Estão nesse grupo materiais compostos por
minerais argilosos, assim como o cimento e o vidro. Esses materiais se diferenciam dos
polímeros pelos tipos de ligações químicas, somente.
Alternativa marcada:
d) Os biomateriais são empregados em componentes implantados no corpo humano para a
substituição de partes doentes ou danificadas. Esses materiais não devem produzir substâncias
tóxicas e devem ser compatíveis com os tecidos do corpo. Metais, cerâmicas, polímeros,
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compósitos e semicondutores podem ser usados como biomateriais, e por isso as ligações
químicas são diversas.
Justificativa: Resposta correta: Os biomateriais são empregados em componentes implantados
no corpo humano para a substituição de partes doentes ou danificadas. Esses materiais não
devem produzir substâncias tóxicas e devem ser compatíveis com os tecidos do corpo. Metais,
cerâmicas, polímeros, compósitos e semicondutores podem ser usados como biomateriais, e por
isso as ligações químicas são diversas.Por se tratar de um material composto por pelo menos
outros dois cujas ligações são bem definidas, o produto guarda características híbridas dos
materiais que o formam, inclusive as ligações químicas. 
Distratores: Os metais são compostos por um ou mais elementos metálicos (por exemplo, ferro,
alumínio, cobre, ouro, níquel etc.) e, com frequência, também por elementos não metálicos (por
exemplo, carbono,nitrogênio, oxigênio) em quantidades relativamente pequenas. Os metais se
diferenciam das cerâmicas pelas características mecânicas, somente. Errada, pois os metais
também se diferenciam das cerâmicas pelas ligações químicas. Os metais têm ligação metálica,
ao passo que as cerâmicas têm ligações iônicas e covalentes. As cerâmicas são compostos
formados por elementos metálicos e não metálicos; na maioria das vezes, são óxidos, nitretos e
carbetos. Alguns materiais cerâmicos incluem a alumina – Al O , a sílica – SiO e o carbeto de
silício – SiC. Estão nesse grupo materiais compostos por minerais argilosos, assim como o
cimento e o vidro. Esses materiais se diferenciam dos polímeros pelos tipos de ligações químicas,
somente. Errada, pois as cerâmicas apresentam ligações iônicas e covalentes, ao passo que os
polímeros apresentam ligações covalentes de hidrogênio.Os polímeros incluem os familiares
materiais plásticos e de borracha. Muitos deles são compostos orgânicos que têm sua química
baseada no carbono, no hidrogênio e em outros elementos não metálicos (por exemplo, O, N e
Si). Os polímeros se diferenciam dos metais nas propriedades físicas, mas têm as mesmas
ligações químicas. Errada, pois, como o material tem propriedades físicas distintas, apresenta
ligações diferentes. Os polímeros têm ligações covalentes e de hidrogênio, ao passo que os
metais fazem ligações metálicas.Um material identificado com o compósito é composto por pelo
menos dois materiais, como os polímeros, os metais e as cerâmicas. Esse material deve ter,
necessariamente, propriedades que os materiais, separadamente, têm, além de adquirirem
características e propriedades superiores às dos materiais separados. Por isso, esse material
apresenta somente um tipo de ligação química. Errada, pois, por se tratar de um material
composto por pelo menos outros dois cujas ligações são bem definidas, o produto guarda
características híbridas dos materiais que o formam, inclusive as ligações químicas.
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4  Código: 35253 - Enunciado: "Defeitos na estrutura cristalina são imperfeições ou 'erros' no
arranjo periódico dos átomos em um cristal. Podem envolver irregularidades na posição dos
átomos ou em sua natureza. O tipo e a quantidade de defeitos dependem do material, do meio
ambiente e das circunstâncias sob as quais o material é processado." 
(Fonte: PADILHA, F. A. Materiais de engenharia microestrutura e propriedades. Portugal: Humus,
2000. ) 
Com base no exposto, marque a alternativa que apresenta corretamente um exemplo de defeito
linear ou de dimensão um.
 a) Lacuna.
 b) Impureza intersticial.
 c) Discordância.
 d) Impureza substitucional.
 e) Contornos de grão.
Alternativa marcada:
c) Discordância.
Justificativa: Resposta correta: Discordância. Trata-se de um defeito linear ou de dimensão um. 
Distratores: Lacuna. Errada, pois trata-se de um defeito puntiforme (associado com uma ou duas
posições atômicas).Impureza intersticial. Errada, pois trata-se de um defeito em que um átomo é
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encontrado em um ponto do reticulado cristalino.Impureza substitucional. Errada, pois trata-se
de um defeito em que os átomos de soluto substituem uma parte dos átomos de solvente no
reticulado.Contornos de grão. Errada, pois trata-se de contornos entre dois cristais sólidos da
mesma fase. 
5  Código: 35571 - Enunciado: As bebidas carbonatadas têm como solvente a água e, como soluto,
o gás carbônico e aditivos que têm o objetivo de dar sabor e coloração ao produto. Dentre as
bebidas carbonatadas, temos águas com sabor, refrigerantes, água gaseificada, água tônica,
dentre outras bebidas.Considerando o exposto, pode-se inferir que:
 a) Dentre as embalagens adequadas para o acondicionamento de bebidas carbonatadas,
temos as de vidro, que assumem variados tamanhos e formas, mas não preservam as
propriedades do líquido.
 b) As bebidas carbonatadas também são normalmente acondicionadas em latas de
alumínio, que têm boa resistência à corrosão (difícil oxidação), além de baixa densidade, que
facilita o transporte e o acondicionamento.
 c) Os recipientes de vidro não são versáteis em relação ao tipo de conteúdo, já que podem
acondicionar somente bebidas gaseificadas, como os refrigerantes.
 d) Garrafas de plástico podem ser uma alternativa para essa função, já que o plástico não
interage, de forma alguma, com o CO . Ou seja, o plástico é inerte com relação ao dióxido de
carbono.
 e) Uma garrafa de vidro tem quantidades muito exatas de determinados constituintes,
dependendo da forma, do tamanho e da finalidade para a qual é produzida. Por isso, as
embalagens de vidro não podem ser recicladas.
Alternativa marcada:
b) As bebidas carbonatadas também são normalmente acondicionadas em latas de alumínio,
que têm boa resistência à corrosão (difícil oxidação), além de baixa densidade, que facilita o
transporte e o acondicionamento.
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Justificativa: Resposta correta: As bebidas carbonatadas também são normalmente
acondicionadas em latas de alumínio, que têm boa resistência à corrosão (difícil oxidação), além
de baixa densidade, que facilita o transporte e o acondicionamento. O alumínio tem baixa
densidade, está pouco suscetível à corrosão e preserva as propriedades das bebidas. 
Distratores:Dentre as embalagens adequadas para o acondicionamento de bebidas
carbonatadas, temos as de vidro, que assumem variados tamanhos e formas, mas não
preservam as propriedades do líquido. Errada, pois a interação do material carbonatado com o
vidro é desprezível e, por isso, preserva a propriedades do líquido. Garrafas de plástico podem
ser uma alternativa para essa função, já que o plástico não interage, de forma alguma, com o CO .
Ou seja, o plástico é inerte com relação ao dióxido de carbono. Errada, as garrafas de plástico não
são adequadas para esse fim, dado que é um material de difícil vedação, além de o CO poder
interagir com a estrutura da embalagem.Uma garrafa de vidro tem quantidades muito exatas de
determinados constituintes, dependendo da forma, do tamanho e da finalidade para a qual é
produzida. Por isso, as embalagens de vidro não podem ser recicladas. Errada, pois as
embalagens de vidro podem ser recicladas.Os recipientes de vidro não são versáteis em relação
ao tipo de conteúdo, já que podem acondicionar somente bebidas gaseificadas, como os
refrigerantes. Errada, pois as embalagens de vidro são muito versáteis e podem acondicionar
praticamente todos os tipos de líquidos alimentícios, gaseificados ou não.
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6  Código: 35411 - Enunciado: O sistema isomorfo binário — também conhecido como ligas
isomorfas — é o mais simples dos sistemas, normalmente com dois componentes. O diagrama
indica quais fases estão presentes em qualquer temperatura e composição. Isso quer dizer que
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uma liga metálica é um sistema heterogêneo, já que depende amplamente destas duas
variáveis.Considerando as características do diagrama de fases de ligas isomorfas, pode-se
afirmar que:
 a) Para um sistema binário com composição e temperatura conhecidos, três tipos de
informações estão disponíveis: as fases que estão presentes, as composições dessas fases e as
frações das fases.
 b) São sistemas de solubilidade parcial entre os componentes químicos A e B e B e A, onde
assume-se que a taxa de resfriamento é pequena para permitir o equilíbrio térmico da liga. 
 c) Um diagrama de fases cuja solução é isomorfa de dois componentes A e B, admite-se que
o componente A é insolúvel em B e o componente B é insolúvel em A.
 d) Se as linhas solidus e liquidus coincidissem, não haveria uma alteração das fases,
considerando o sistema em equilíbrio. 
 e) A definição de isomorfo nos processos de transformações de fases surge em virtude de os
componentes apresentarem solubilidade parcial tanto no estado líquido como no estado sólido.
Alternativa marcada:
a) Para um sistema binário com composição e temperatura conhecidos, três tipos de
informações estão disponíveis: as fases que estão presentes, as composições dessas fases e as
frações dasfases.
Justificativa: Resposta correta: Para um sistema binário com composição e temperatura
conhecidos, três tipos de informações estão disponíveis: as fases que estão presentes, as
composições dessas fases e as frações das fases.As fases, composições e frações das fases são
essenciais para quantificar as composições e quantidades relativas das fases e componentes. 
Distratores: A definição de isomorfo nos processos de transformações de fases surge em virtude
de os componentes apresentarem solubilidade parcial tanto no estado líquido como no estado
sólido. Errada, pois a definição de isomorfo surge em virtude de os componentes apresentarem
solubilidade total e não parcial.São sistemas de solubilidade parcial entre os componentes
químicos A e B e B e A, onde assume-se que a taxa de resfriamento é pequena para permitir o
equilíbrio térmico da liga. Errada, pois são sistemas de solubilidade total entre os componentes
químicos A e B e B e A.Um diagrama de fases cuja solução é isomorfa de dois componentes A e B,
admite-se que o componente A é insolúvel em B e o componente B é insolúvel em A. Errada,
pois, em um diagrama de fases cuja solução é isomorfa de dois componentes A e B, admite-se
que o componente A é solúvel em B.Se as linhas solidus e liquidus coincidissem, não haveria uma
alteração das fases, considerando o sistema em equilíbrio. Errada, pois se as linhas solidus e
liquidus coincidissem, uma alteração da temperatura de uma mistura de duas fases alteraria o
número de fases em equilíbrio de dois para um.
7  Código: 35569 - Enunciado: Os materiais estão mais enraizados em nossa cultura do que a
maioria de nós se dá conta. Seja nos transportes, habitação, vestuário, comunicação, recreação e
produção de alimentos — praticamente todos os seguimentos de nosso cotidiano são
influenciados, em maior ou menor grau, pelos materiais. Nesse sentido, desde os primórdios até
os mais modernos processos de escolha de materiais aplicáveis à nossa rotina, faz-se necessário
o estudo das ciências dos materiais na engenharia como importante ferramenta na tomada de
decisão sobre qual material um engenheiro deve usar.Considerando as propriedades dos
materiais, pode-se inferir que:
 a) Material multifásico cujas propriedades sejam uma combinação benéfica (sinergia) das
propriedades das duas ou mais fases que o constituem, onde não há relação direta com as
ligações químicas formadas.
 b) A inércia química e dureza elevada dos polímeros fluorados, como o Teflon (flúor e
hidrogênio na estrutura), possuem forças intermoleculares do tipo Forças de London.
 c) A condução de corrente elétrica nos metais é justificada pela movimentação de elétrons
na estrutura metálica. Essa movimentação é explicada pela teoria do mar de elétrons.
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 d) A maleabilidade dos metais é uma propriedade que, junto à ductilidade, apresenta os
corpos ao serem moldados por deformação, justificadas pelo deslizamento de átomos cujas
ligações são de natureza covalente.
 e) A variação das propriedades das cerâmicas está diretamente relacionada, também, à
variação das ligações que vão de puramente iônica até totalmente metálica.
Alternativa marcada:
c) A condução de corrente elétrica nos metais é justificada pela movimentação de elétrons na
estrutura metálica. Essa movimentação é explicada pela teoria do mar de elétrons.
Justificativa: Resposta correta: A condução de corrente elétrica nos metais é justificada pela
movimentação de elétrons na estrutura metálica. Essa movimentação é explicada pela teoria do
mar de elétrons.Segundo essa teoria, os metais ficam unidos em razão da existência de uma
quantidade muito grande de elétrons livres, que permite a condução de corrente. 
Distratores: A inércia química e a dureza elevada dos polímeros fluorados, como o Teflon (flúor e
hidrogênio na estrutura), possuem forças intermoleculares do tipo Forças de London. Errada,
pois as forças intermoleculares das quais átomos de hidrogênio e flúor participam são as ligações
de hidrogênio.A variação das propriedades das cerâmicas está diretamente relacionada,
também, à variação das ligações que vão de puramente iônica até totalmente metálica. Errada,
pois as ligações químicas variam desde puramente iônica até totalmente covalente.Material
multifásico cujas propriedades sejam uma combinação benéfica (sinergia) das propriedades das
duas ou mais fases que o constituem, em que não há relação direta com as ligações químicas
formadas. Errada, pois a combinação de dois ou mais materiais forma ligações químicas em
quantidades e tipos diferentes dos materiais que existiam separadamente.A maleabilidade dos
metais é uma propriedade que, junto à ductilidade, apresenta os corpos ao serem moldados por
deformação, justificadas pelo deslizamento de átomos cujas ligações são de natureza covalente. 
Errada, pois os deslizamentos dos átomos ocorrem por conta da existência das ligações
metálicas entre os átomos dos metais.
8  Código: 35408 - Enunciado: Alguns materiais, sejam eles metais, não metais ou metaloides,
podem ter mais de uma estrutura cristalina. Esse fenômeno é tecnicamente denominado como
polimorfismo. Se considerarmos esses sólidos na forma elementar, podemos dar o nome de
alotropia a esse fenômeno. Um exemplo clássico é encontrado com o carbono, que tem o grafite,
que é polimorfo nas condições ambientais, diferente do diamante, que é produzido em
condições de pressão altíssimas. Considerando o polimorfismo e a alotropia, pode-se afirmar
que:
 a) Um metal comum que apresenta uma mudança polimórfica é o estanho. O estanho
branco, que tem estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado à temperatura ambiente
transforma-se a 13,2 C no estranho cinza, que tem cristalina semelhante à do diamante.
 b) O enxofre é um elemento que tem variações polimórficas. As estruturas das moléculas
ocorrem em forma de anel com oito átomos de enxofre (S8), porém possuem arranjos diferentes
entre si, originando assim diferentes cristais.
 c) O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam o fenômeno da alotropia.
Essa variação alotrópica é muito importante em processos metalúrgicos, pois permite a mudança
de certas propriedades do aço.
 d) Um exemplo que bem ilustra a polimorfia devida à variação da estrutura são as formas
polimórficas do grafite e do diamante. Por isso, ambos os compostos têm propriedades
mecânicas bem distintas.
 e) Um exemplo importante de alotropia é a sílica (SiO ), que tem mais de uma estrutura
cristalina. Por isso, apresenta várias formas alotrópicas.
Alternativa marcada:
c) O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam o fenômeno da alotropia. Essa
variação alotrópica é muito importante em processos metalúrgicos, pois permite a mudança de
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certas propriedades do aço.
Justificativa: Resposta correta: O ferro é um dos principais materiais metálicos que apresentam
o fenômeno da alotropia. Essa variação alotrópica é muito importante em processos
metalúrgicos, pois permite a mudança de certas propriedades do aço.As formas alotrópicas do
ferro têm propriedades mecânicas distintas. 
Distratores:Um exemplo importante de alotropia é a sílica (SiO ), que tem mais de uma estrutura
cristalina. Por isso, apresenta várias formas alotrópicas. Errada, pois a sílica apresenta formas
polimórficas e não alotrópicas.Um metal comum que apresenta uma mudança polimórfica é o
estanho. O estanho branco, que tem estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado à
temperatura ambiente transforma-se a 13,2 C no estranho cinza, que tem cristalina semelhante à
do diamante. Errada, pois o estanho apresenta formas alotrópicas e não polimórficas.O enxofre é
um elemento que tem variações polimórficas. As estruturas das moléculas ocorrem em forma de
anel com oito átomos de enxofre (S8), porém possuem arranjos diferentes entre si, originando
assim diferentes cristais. Errada, pois o enxofre apresenta formas alotrópicas e não
polimórficas.Um exemplo que bem ilustra a polimorfia devida à variação da estrutura são as
formas polimórficasdo grafite e do diamante. Por isso, ambos os compostos têm propriedades
mecânicas bem distintas. Errada, pois o carbono apresenta formas alotrópicas e não
polimórficas.
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