大學(xué)物理試題庫(kù) 204-浙江工業(yè)大學(xué).doc_第1頁(yè)
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浙江工業(yè)大學(xué) 學(xué)校 204 條目的4類題型式樣及交稿式樣熱力學(xué)第一定律、典型的熱力學(xué)過(guò)程選擇20判斷10填空20計(jì)算15 一. 選擇題題號(hào):20412001分值:3分難度系數(shù)等級(jí):21 如圖所示,一定量理想氣體從體積V1,膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過(guò)程是:AB等壓過(guò)程,AC等溫過(guò)程;AD絕熱過(guò)程,其中吸熱量最多的過(guò)程 (A) 是AB. (B) 是AC. (C) 是AD. (D) 既是AB也是AC, 兩過(guò)程吸熱一樣多。 答案:A題號(hào):20412002分值:3分難度系數(shù)等級(jí):22 質(zhì)量一定的理想氣體,從相同狀態(tài)出發(fā),分別經(jīng)歷等溫過(guò)程、等壓過(guò)程和絕熱過(guò)程,使其體積增加一倍那么氣體溫度的改變(絕對(duì)值)在 (A) 絕熱過(guò)程中最大,等壓過(guò)程中最小 (B) 絕熱過(guò)程中最大,等溫過(guò)程中最小 (C) 等壓過(guò)程中最大,絕熱過(guò)程中最小 (D) 等壓過(guò)程中最大,等溫過(guò)程中最小 答案:D題號(hào):20412003分值:3分難度系數(shù)等級(jí):2 3 一定量的理想氣體,從a態(tài)出發(fā)經(jīng)過(guò)或過(guò)程到達(dá)b態(tài),acb為等溫線(如圖),則、兩過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)傳遞的熱量Q1、Q2是 (A) Q10,Q20 (B) Q10,Q20,Q20 (D) Q10 答案:A題號(hào):20413004分值:3分難度系數(shù)等級(jí):34 一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經(jīng)過(guò)程ab和由初態(tài)a經(jīng)過(guò)程acb到達(dá)相同的終態(tài)b,如pT圖所示,則兩個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量 Q1,Q2的關(guān)系為: (A) Q1 Q2 (B) Q10,Q1 Q2 (C) Q10,Q10,Q1 Q2 答案:B題號(hào):20412005分值:3分難度系數(shù)等級(jí):25. 理想氣體向真空作絕熱膨脹 (A) 膨脹后,溫度不變,壓強(qiáng)減小 (B) 膨脹后,溫度降低,壓強(qiáng)減小 (C) 膨脹后,溫度升高,壓強(qiáng)減小 (D) 膨脹后,溫度不變,壓強(qiáng)不變 答案:A題號(hào):20412006分值:3分難度系數(shù)等級(jí):26. 一定量的理想氣體,從pV圖上初態(tài)a經(jīng)歷(1)或(2)過(guò)程到達(dá)末態(tài)b,已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上(圖中虛線是絕熱線),則氣體在 (A) (1)過(guò)程中吸熱,(2) 過(guò)程中放熱 (B) (1)過(guò)程中放熱,(2) 過(guò)程中吸熱 (C) 兩種過(guò)程中都吸熱 (D) 兩種過(guò)程中都放熱 答案:B題號(hào):20412007分值:3分難度系數(shù)等級(jí):27. 1 mol理想氣體從pV圖上初態(tài)a分別經(jīng)歷如圖所示的(1) 或(2)過(guò)程到達(dá)末態(tài)b已知Ta Q20 (B) Q2 Q10 (C) Q2 Q10 (D) Q1 Q20 答案:A題號(hào):20413008分值:3分難度系數(shù)等級(jí):38 如圖,bca為理想氣體絕熱過(guò)程,b1a和b2a是任意過(guò)程,則上述兩過(guò)程中氣體作功與吸收熱量的情況是: (A) b1a過(guò)程放熱,作負(fù)功;b2a過(guò)程放熱,作負(fù)功 (B) b1a過(guò)程吸熱,作負(fù)功;b2a過(guò)程放熱,作負(fù)功 (C) b1a過(guò)程吸熱,作正功;b2a過(guò)程吸熱,作負(fù)功 (D) b1a過(guò)程放熱,作正功;b2a過(guò)程吸熱,作正功 答案:B題號(hào):20412009分值:3分難度系數(shù)等級(jí):29. 對(duì)于理想氣體系統(tǒng)來(lái)說(shuō),在下列過(guò)程中,哪個(gè)過(guò)程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對(duì)外作的功三者均為負(fù)值? (A) 等體降壓過(guò)程 (B) 等溫膨脹過(guò)程 (C) 絕熱膨脹過(guò)程 (D) 等壓壓縮過(guò)程 答案:D題號(hào):20413010分值:3分難度系數(shù)等級(jí):310. 理想氣體經(jīng)歷如圖所示的abc平衡過(guò)程,則該系統(tǒng)對(duì)外作功W,從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負(fù)情況如下: (A)E0,Q0,W0,Q0,W0 (C)E0,Q0,W0 (D) E0,Q0,W; (B)CV EPV以上解答是否正確? 答案:錯(cuò)。(理想氣體的內(nèi)能是狀態(tài)(溫度)的單值函數(shù),在準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中,只與系統(tǒng)的始、未溫度有關(guān),與過(guò)程無(wú)關(guān))題號(hào):20423008分值:2分難度系數(shù)等級(jí):38. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體),從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開(kāi)始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則對(duì)外所作的功相同。答案:對(duì) 題號(hào):20423009分值:2分難度系數(shù)等級(jí):39. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體),從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開(kāi)始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則從外界吸收的熱量相同.答案:錯(cuò)(等壓過(guò)程QP=CPT,而,與自由度有關(guān),又由題設(shè)T相同,故自由度大的氣體,即氮?dú)馕鼰彷^多)題號(hào):20424010分值:2分難度系數(shù)等級(jí):410. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體),從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開(kāi)始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則氣體分子平均速率的增量相同答案:錯(cuò)( 因 故氮?dú)夥肿悠骄俾试隽枯^小,而氦分子的平均速率的增量較大)題號(hào):20423011分值:2分難度系數(shù)等級(jí):311.理想氣體經(jīng)等體積加熱時(shí),內(nèi)能減少,同時(shí)壓強(qiáng)升高.這樣的過(guò)程可能發(fā)生。 答案:不可能(因?yàn)閐V =0,則dQ = dE,等體積加熱dQ 0, dE 0,即內(nèi)能只有增大而不可能減少)題號(hào):20423012分值:2分難度系數(shù)等級(jí):312.理想氣體經(jīng)等溫壓縮時(shí),壓強(qiáng)升高,同時(shí)吸熱.這樣的過(guò)程可能發(fā)生。 答案:不可能 (因?yàn)閾?jù)pV=C,V則p,但 dT =0, 則 dW = pdV0, dQ = dW0,即內(nèi)能增加題號(hào):20423014分值:2分難度系數(shù)等級(jí):314.理想氣體經(jīng)等壓壓縮時(shí),內(nèi)能增加,同時(shí)吸熱這樣的過(guò)程可能發(fā)生。答案:不可能(因?yàn)?dp = 0,dW = pdV= (M/Mmol)RdT 0, dE = ( M/Mmol)CVdT0,即內(nèi)能減少而不可能增加,且 dQ=dE+dW,即氣體放熱而不可能吸熱) 題號(hào):20422015分值:2分難度系數(shù)等級(jí):215. 理想氣體的內(nèi)能從E1增大到E2時(shí),對(duì)應(yīng)于等體、等壓、絕熱三種過(guò)程的溫度變化相同. 答:正確。題號(hào):20422016分值:2分難度系數(shù)等級(jí):216. 理想氣體的內(nèi)能從E1增大到E2時(shí),對(duì)應(yīng)于等體、等壓、絕熱三種過(guò)程的吸收的熱量相同.答案:錯(cuò) 三、填空題題號(hào):20433001分值:2分難度系數(shù)等級(jí):31. 處于平衡態(tài)A的一定量的理想氣體,若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等體過(guò)程變到平衡態(tài)B,將從外界吸收熱量416 J,若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過(guò)程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C,將從外界吸收熱量582 J,所以,從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過(guò)程中氣體對(duì)外界所作的功為_(kāi).答案:166J題號(hào):20432002分值:2分難度系數(shù)等級(jí):22. 不規(guī)則地?cái)嚢枋⒂诮^熱容器中的液體,液體溫度在升高,若將液體看作系統(tǒng),則外界傳給系統(tǒng)的熱量_零(填大于、等于和小于).答案:等于題號(hào):20432003分值:2分難度系數(shù)等級(jí):23. 不規(guī)則地?cái)嚢枋⒂诮^熱容器中的液體,液體溫度在升高,若將液體看作系統(tǒng),則外界對(duì)系統(tǒng)作的功_零(填大于、等于和小于).答案:大于題號(hào):20432004分值:2分難度系數(shù)等級(jí):24. 不規(guī)則地?cái)嚢枋⒂诮^熱容器中的液體,液體溫度在升高,若將液體看作系統(tǒng),則系統(tǒng)的內(nèi)能的增量_零(填大于、等于和小于).答案:大于題號(hào):20433005分值:2分難度系數(shù)等級(jí):35. 熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),其內(nèi)能的改變量只決定于_而與_無(wú)關(guān)答案:熱力學(xué)狀態(tài),過(guò)程題號(hào):20433006分值:2分難度系數(shù)等級(jí):36. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時(shí)外界對(duì)氣體作功|W1|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來(lái)體積時(shí)氣體對(duì)外作功|W2|,則整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量Q = _答案:-|W1|題號(hào):20433007分值:2分難度系數(shù)等級(jí):37. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時(shí)外界對(duì)氣體作功|W1|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來(lái)體積時(shí)氣體對(duì)外作功|W2|,則整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了=_。答案:|W2|-|W1|題號(hào):20432008分值:2分難度系數(shù)等級(jí):28. 同一種理想氣體的定壓摩爾熱容Cp 大于定體摩爾熱容CV ,其原因是 _.答案:等壓過(guò)程吸熱使系統(tǒng)溫度升高的同時(shí)還要對(duì)外做功,而等體過(guò)程吸熱只用來(lái)提高系統(tǒng)溫度。 題號(hào):20434009分值:2分難度系數(shù)等級(jí):49. 右圖為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過(guò)程的pV圖,其中MT為等溫線,MQ為絕熱線,在AM、BM、CM三種準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中,溫度降低的是_過(guò)程;氣體放熱的是_過(guò)程 答案:AM、CM題號(hào):20433010分值:2分難度系數(shù)等級(jí):310. 一定量的理想氣體,從狀態(tài)A出發(fā),分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過(guò)程由體積V1膨脹到體積V2。在上述三種過(guò)程中:氣體的內(nèi)能增加的是_過(guò)程;氣體的內(nèi)能減少的是_過(guò)程 答案:等壓、絕熱題號(hào):20434011分值:2分難度系數(shù)等級(jí):411. 右圖為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過(guò)程的pV圖,其中MT為等溫線,MQ為絕熱線,在AM、BM、CM三種準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中: 溫度升高的是_過(guò)程;氣體吸熱的是_過(guò)程 答案:AM、BM和CM 題號(hào):20433012分值:2分難度系數(shù)等級(jí):312.一定量的理想氣體,從pV圖上狀態(tài)A出發(fā),分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過(guò)程由體積V1膨脹到體積V2,在上述三種過(guò)程中:氣體對(duì)外作功最大的是_過(guò)程;氣體吸熱最多的是_ _過(guò)程 答案:等壓、等壓 題號(hào):20432013分值:2分難度系數(shù)等級(jí):213. 在大氣中有一絕熱氣缸,其中裝有一定量的理想氣體,然后用電爐徐徐供熱(如圖所示),使活塞(無(wú)摩擦地)緩慢上升在此過(guò)程中,氣體內(nèi)能_(選用“變大”、“變小”、“不變”填空). 答案:變大題號(hào):20433014分值:2分難度系數(shù)等級(jí):314. 一定量理想氣體,從同一狀態(tài)開(kāi)始使其體積由V1膨脹到2V1,分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程:(1) 等壓過(guò)程;(2) 等溫過(guò)程;(3)絕熱過(guò)程其中_過(guò)程氣體內(nèi)能增加最多.答案:等壓題號(hào):20433015分值:2分難度系數(shù)等級(jí):315.一定量理想氣體,從同一狀態(tài)開(kāi)始把其體積由壓縮到,分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程:(1) 等壓過(guò)程;(2) 等溫過(guò)程;(3) 絕熱過(guò)程其中:_過(guò)程外界對(duì)氣體作功最多.答案:等壓題號(hào):20433016分值:2分難度系數(shù)等級(jí):316.一定量理想氣體,從同一狀態(tài)開(kāi)始把其體積由壓縮到,分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程:(1) 等壓過(guò)程;(2) 等溫過(guò)程;(3) 絕熱過(guò)程其中:_過(guò)程氣體內(nèi)能減小最答案:等壓題號(hào):20433017分值:2分難度系數(shù)等級(jí):317.一定量理想氣體,從同一狀態(tài)開(kāi)始把其體積由壓縮到,分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程:(1) 等壓過(guò)程;(2) 等溫過(guò)程;(3) 絕熱過(guò)程其中:_過(guò)程氣體放熱最多.答案:等壓題號(hào):20434018分值:2分難度系數(shù)等級(jí):418.已知一定量的理想氣體經(jīng)歷pT圖上所示的循環(huán)過(guò)程,圖中過(guò)程12中,氣體_(填吸熱或放熱)。 答案:吸熱題號(hào):20433019分值:2分難度系數(shù)等級(jí):319.三個(gè)附圖所示分別是一定量理想氣體的等壓線、等溫線和絕熱線試判斷各圖上a、b兩點(diǎn)中處于哪一點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)理想氣體的內(nèi)能大在內(nèi)能大的那一點(diǎn)上畫上“”若在兩點(diǎn)時(shí)內(nèi)能一樣大,則在兩點(diǎn)上都畫上“”答案:圖1:b;圖2:a、b;圖3:a四、計(jì)算題題號(hào):20442001分值:10分難度系數(shù)等級(jí):21 1mol單原子理想氣體從300K加熱到350K,(1)容積保持不變;(2)壓強(qiáng)保持不變;問(wèn)在這兩個(gè)過(guò)程中各吸收了多少熱量?增加了多少內(nèi)能?對(duì)外做了多少功?解答:(1) 2分 2分 1分 (2) 2分 2分 1分題號(hào):20442002分值:10分難度系數(shù)等級(jí):22 壓強(qiáng)為1.0105Pa,體積為0.0082m3的氮?dú)?,從初始溫?00K加熱到400K,如加熱時(shí)(1)體積不變(2)壓強(qiáng)不變,問(wèn)各需熱量多少?哪一個(gè)過(guò)程所需熱量大?為什么?解答:(1) 4分(2) 4分等壓過(guò)程需要的熱量大。因?yàn)榈葔哼^(guò)程除了使系統(tǒng)內(nèi)能提高處還需要對(duì)外做功。2分題號(hào):20443003分值:10分難度系數(shù)等級(jí):33 有一定量的理想氣體,其壓強(qiáng)按的規(guī)律變化,是個(gè)常量。求氣體從容積增加到所做的功,該理想氣體的溫度是升高還是降低?解答:氣體所做的功為 4分上式用代入得 4分即 ,可見(jiàn)理想氣體溫度是降低的。 2分題號(hào):20443004分值:10分難度系數(shù)等級(jí):341mol的氫,在壓強(qiáng)為1.0105Pa,溫度為20時(shí),其體積為。今使它經(jīng)以下兩種過(guò)程達(dá)到同一狀態(tài):(1)先保持體積不變,加熱使其溫度升高到80,然后令它作等溫膨脹,體積變?yōu)樵w積的2倍;(2)先使它作等溫膨脹至原體積的2倍,然后保持體積不變,加熱使其溫度升到80。試分別計(jì)算以上兩種過(guò)程中吸收的熱量,氣體對(duì)外作的功和內(nèi)能的增量。解答:(1) 2分 2分 1分(2) 2分 2分 1分題號(hào):20443005分值:10分難度系數(shù)等級(jí):35有單原子理想氣體,若絕熱壓縮使其容積減半,問(wèn)氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的速率的幾倍?若為雙原子理想氣體,又為幾倍?解答: 由絕熱方程 ,得 2分由平均速率公式 ,得 2分(1)單原子理想氣體的絕熱指數(shù) 2分 1分(2)雙原子理想氣體的絕熱指數(shù) 2分 1分題號(hào):20444006分值:10分難度系數(shù)等級(jí):46. 一氣缸內(nèi)盛有一定量的剛性雙原子分子理想氣體,氣缸活塞的面積S =0.05 m2,活塞與氣缸壁之間不漏氣,摩擦忽略不計(jì)活塞右側(cè)通大氣,大氣壓強(qiáng)p0 =1.0105 Pa勁度系數(shù)k =5104 N/m的一根彈簧的兩端分別固定于活塞和一固定板上(如圖)開(kāi)始時(shí)氣缸內(nèi)氣體處于壓強(qiáng)、體積分別為p1 = p0 =1.0105 Pa,V1 = 0.015 m3的初態(tài)今緩慢加熱氣缸,缸內(nèi)氣體緩慢地膨脹到V2 =0.02 m3求:在此過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量 解答:由題意可知?dú)怏w處于初態(tài)時(shí),彈簧為原長(zhǎng)當(dāng)氣缸內(nèi)氣體體積由V1膨脹到V2時(shí)彈簧被壓縮,壓縮量為 m 氣體末態(tài)的壓強(qiáng)為 Pa 3分 氣體內(nèi)能的改變量為 E = n CV (T2T1) = i( p2V2 p1V1) /2 =6.25103 J 2分 缸內(nèi)氣體對(duì)外作的功為 J 3分缸內(nèi)氣體在這膨脹過(guò)程中從外界吸收的熱量為 Q=E+W =6.25103+0.75103=7103 J 2分題號(hào):20444007分值:10分難度系數(shù)等級(jí):47. 1 mol某種氣體服從狀態(tài)方程 (式中b為常量,R為普適氣體常量),內(nèi)能為(式中為定體摩爾熱容,視為常量;為常量)試證明: (1) 該氣體的定壓摩爾熱容 (2) 在準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程中,氣體滿足方程恒量 證:熱力學(xué)第一定律 dQ = dE + pdV 由 ,有 1分由狀態(tài)方程,在1 mol該氣體的微小變化中有 p dV + (V-b) dp =RdT 2分 (1) 在等壓過(guò)程中,dp =0,由 pdV =RdT 故 定壓摩爾熱容 2分 (2) 絕熱過(guò)程中 dQ =0, 有 2分由,兩式消去dT得 其中 此式改寫成 2分積分得 恒量 恒量 1分題號(hào):20445008分值:10分難度系數(shù)等級(jí):58. 試證明2 mol的氦氣和3 mol的氧氣組成的混合氣體在絕熱過(guò)程中也有pVg=C,而g31/21(氧氣、氦氣以及它們的混合氣均看作理想氣體).證:氦氧混合氣體的定體熱容量 2分狀態(tài)方程: pV = 5RT dT = (p dV + Vdp) / (5R) 2分絕熱過(guò)程中用熱力學(xué)第一定律可得: CV dT = -p dV 2分由上兩式消去dT -p dV = (21/2)R (p dV + Vdp) / (5R) =(21/10) (p dV + V dp) 即: (31/10)p dV + (21/10)Vdp = 0 積分得: pV 31/21 = C 上式可寫作 , g 31/21 4分題號(hào):20442009分值:10分難度系數(shù)等級(jí):29. 溫度為25、壓強(qiáng)為1 atm的1 mol剛性雙原子分子理想氣體,經(jīng)等溫過(guò)程體積膨脹至原來(lái)的3倍 (普適氣體常量R8.31 ,ln 3=1.0986) (1) 計(jì)算這個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外所作的功 (2) 假若氣體經(jīng)絕熱過(guò)程體積膨脹為原來(lái)的3倍,那么氣體對(duì)外作的功又是多少? 解:(1) 等溫過(guò)程氣體對(duì)外作功為 2分 =8.312981.0986 J = 2.72103 J 2分 (2) 絕熱過(guò)程氣體對(duì)外作功為 2分 2.20103 J 2分 題號(hào):20444010分值:10分難度系數(shù)等級(jí):410. 一定量的單原子分子理想氣體,從初態(tài)A出發(fā),沿圖示直線過(guò)程變到另一狀態(tài)B,又經(jīng)過(guò)等容、等壓兩過(guò)程回到狀態(tài)A (1) 求AB,BC,CA各過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外所作的功W,內(nèi)能的增量DE以及所吸收的熱量Q (2) 整個(gè)循環(huán)過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外所作的總功以及從外界吸收的總熱量(過(guò)程吸熱的代數(shù)和) 解:(1) AB: =200 J E1=n CV (TBTA)=3(pBVBpAVA) /2=750 J Q=W1+E1950 J 3分 BC: W2 =0 E2 =n CV (TCTB)=3( pCVCpBVB ) /2 =600 J Q2 =W2+E2600J 2分 CA: W3 = pA (VAVC)=100 J J Q3 =W3+E3250 J 3分 (2) W= W1 +W2 +W3=100 J Q= Q1 +Q2 +Q3 =100 J 2分題號(hào):20443011分值:10分難度系數(shù)等級(jí):311. 0.02 kg的氦氣(視為理想氣體),溫度由17升為27若在升溫過(guò)程中,(1) 體積保持不變;(2) 壓強(qiáng)保持不變;(3) 不與外界交換熱量;試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對(duì)氣體所作的功(普適氣體常量R =8.31 )解答:氦氣為單原子分子理想氣體, (1) 等體過(guò)程,V常量,W =0 據(jù) QDE+W 可知 623 J 3分 (2) 定壓過(guò)程,p = 常量, =1.04103 J DE與(1) 相同 W = Q - DE417 J 4分 (3) Q =0,DE與(1) 同 W = -DE=-623 J (負(fù)號(hào)表示外界作功) 3分題號(hào):20444012分值:10分難度系數(shù)等級(jí):412. 汽缸內(nèi)有2 mol氦氣,初始溫度為27,體積為20 L(升),先將氦氣等壓膨脹,直至體積加倍,然后絕熱膨漲,直至回復(fù)初溫為止把氦氣視為理想氣體試求: (1) 在pV圖上大致畫出氣體的

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