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隧散-電解質與非電解質之擴散界面現象探討-

本實驗使用紅色雷射光觀察與分析電解質與非電解質的溶液擴散界面狀況,發現電解質的擴散較快,不容易出現閃電狀的界面;非電解質的擴散慢,且可能因為氫鍵,不容易快速擴散,閃電的界面容易出現;本實驗重要的發現在於擴散界面會出現有規律的”擴散隧道”,發現電解質的擴散隧道比較快出現,快消失,流動速度快;非電解質的擴散隧道比較慢出現,持續時間長,流動速度慢。在擴散隧道的流動速率分析中,發現電解質的擴散隧道流動速率快,非電解質之擴散隧道流動速度慢,且溫度越高,兩者之擴散隧道速率皆有提高現象,且速率突然變快的溫度臨界點電解質約位於50-65度、非電解質約位於65-80度。

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Pipette 熱噴泉

本實驗主要是在探討pipette熱噴泉的現象,我們先觀察到了將吸入熱水pipette倒轉過來會有水噴出的現象,並設計適當的實驗方式與裝置加以詳細探討。研究的目標是找出影響噴泉最大高度的各種因素。實驗中我們改變熱水溫度、水量比例、滴管大小、滴管口徑、倒轉速度等,觀察各種變因對高度造成的影響並分析研究。找出這些因素如何影響熱噴泉噴出高度的關係,並進一步探討它的原理與建立理論模型。由我們的研究成果得到了一些相當不錯的結果與結論。

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「藥」到「蚊」除-探討中藥氣味對白線斑蚊之忌避效果

為發展簡便、低成本與友善環境的天然防蚊液,本研究探討中藥溶液氣味對白線斑蚊的忌避效果。首先選用七種常見的中藥材,比較水萃取溶液與酒精萃取溶液之驅蚊性,整體而言,酒萃中藥溶液氣味的驅蚊作用較佳;效果為肉桂、丁香>艾絨>黃柏、小茴香>枸杞、山楂、對照組(酒精),其中酒萃肉桂溶液與丁香溶液之氣味對白線斑蚊的忌避效力最顯著。進一步由酒萃中藥溶液之忌避時效試驗中,發現至第120分鐘,酒萃肉桂溶液與丁香溶液氣味皆對白線斑蚊產生忌避作用。最後進行氣味趨避實驗,可以發現中藥防蚊液之忌避率可達八成以上。綜合以上結論,本研究所自製的中藥防蚊液,其驅蚊時效與方便性與市售防蚊液相差無幾,可作為日後應用發展之參考依據。

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神奇的穿越術

本研究透過實測,找出實心圓穿越空心圓張開的最大值,並歸納出比值,再利用畢氏定理將此通則發展成公式。藉由空心圓直徑與空心圓張開最大值的比值所發展出的公式,預測實心圓可以穿越的最小空心圓直徑,並將本研究發現的公式應用在日常生活中,例如:撲滿、收納袋、收納箱等。

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統計分析大氣指數與洋流強度連動性探討

本研究分析北極震盪指數(AOI)、北大西洋震盪指數(NAOI)、北太平洋震盪指數(NPOI)、南方震盪指數(SOI)、與南極震盪指數(AAOI)相關性,並與海溫距平值進行相關係數計算,進而推求區域洋流與大氣指數間的連動性。 研究發現各指數間具一定程度關聯,如AOI與NAOI指數全年12個月均達中度相關,可能與指數計算方式有關。海溫距平與指數相關性探討,各指數可影響區域海溫,有些呈現大規模面積變化,且連續數月,甚至影響跨越半球。部分大氣指數與海溫距平值相關性具有季節差異,如反聖嬰時太平洋西岸(黑潮區域)冬季較正常低溫、夏季較正常高溫。祕魯涼流則受SOI影響主要在秋、冬季(9、10、11、12、1月),反聖嬰時祕魯涼流有增強趨勢,兩項推論均符合聖嬰現象理論。本研究目前僅用統計方式,呈現指數與海溫、海流關係,但指數與海溫間是否相關,還需要更多學理驗證。

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彈鳳說酵~醃漬與接種發酵之交手

查訪坊間傳統製作鳳梨豆醬經驗,以鳳梨:鹽:糖:冰糖:豆麴=10:0.8:1:0.5:0.33比例製作,探討醃漬加上接種發酵的發酵環境、糖與鹽的功能、變革坊間傳統製法以及鳳梨肉質和糖酸比,討論發酵歷程的糖度、酸鹼值及乳酸量發展。發現常溫、陰暗、壓製、密閉的發酵環境,以及鹽從6%減至3%、糖從12%減至6%的半糖半鹽變革製作方法,糖度消耗比傳統製法高(發酵21日傳統方法耗損3。Brix、變革方法6。Brix)、乳酸累積量也比傳方製法多(發酵21日傳統方法乳酸量1.035%、變革方法1.152%),而品評結果也顯示變革方式勝於傳統製法,這種變革的鹽糖減半、陰暗及壓製的製作方法讓鳳梨豆醬更健康美味。

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教室管理自動化系統之探討

一間教室中,潛藏著許多無形的資源浪費,使得我們的荷包正悄悄的流逝,像教室裡的電燈一次就只能開一整排,相當耗電,又或者是當門窗沒關好時,開冷氣造成不必要的浪費,而且學校各處室的廣播聲響之大聲,常大得讓全校師生及附近的住家非常的困擾,有鑒於此,我們小組討論出利用遠端控制的方式,對教室的各項日常庶務及廣播通知進行管理改善,來節省資源的消耗。

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異物插入輪胎先行預警系統

因爆胎所造成的車禍次數頻繁,民國104年交通部規定胎壓偵測器列為基本配備,我們製作的警告裝置,以提高胎壓偵測器的靈敏度,為了減少因爆胎所造的車禍意外發生,特別設計一套金屬探測器警告裝置,將此感應器裝置在擋泥板上,以提醒行車駕駛在行駛時如聽到警訊聲,應立即靠邊停,檢查輪胎概況,以免發生車禍〈爆胎〉。金屬探測器警告裝置可以改善市售的胎壓偵測器,因為胎壓偵測器是胎壓低於定值才會警告行車駕駛,有些情況釘子刺到輪胎並不會馬上漏氣,沒有做處理車輛繼續行駛才會漏氣,但本作品之警告裝置是輪胎一有異物刺入,金屬探測器會在一秒左右發出警訊聲,在釘子還未完全插入輪胎之前可以做適當的處理,提高行車安全。

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豐年蝦不可承受之「重」-以豐年蝦作為生物急毒性檢測重金屬之研究

本研究以水產養殖常用的豐年蝦(Artemia salina)為材料,開發其作為鹹水水質的急毒性生物檢測方法。以25‰食鹽水照光培養,從耐久卵開始孵化,約經14天發育為成體,以成體進行毒性測試,研究豐年蝦在含銅離子環境的死亡率、游動能力及卵孵化率。豐年蝦於銅離子處理24小時的半致死濃度(LC50)為7.647ppm,48小時處理的半致死濃度為1.251ppm,環境中的銅離子濃度愈高,豐年蝦的死亡率愈高,卵的孵化率也大幅降低,另外,觀察到豐年蝦的游動能力也受到銅離子的影響而變差。因此提出豐年蝦作為良好鹹水水域的重金屬急毒性生物檢測。此外,在pH=6環境下的豐年蝦,死亡率皆高於pH=8的環境,顯示酸性環境較不利於豐年蝦的生存。

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線上教學資源

森棚教官數學題——奇妙化簡

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Dependence of Alloy Composition in Color Change of Brass Foil by Oxide Thin Layer Formation

It is known that copper foil undergoes a color change in heating by oxide thin layer formation. Therefore, we focused on the color change by the oxidation of brass foil. Brass foil (Akaguchi (Cu87%Zn13% alloy) and Aoguchi (Cu85%Zn15% alloy)) also undergoes color change by oxidation, and it shows heating time and temperature dependence. Brass foil need longer heating time to appear color change than copper foil, and we can visually confirm that the brass has corrosion resistant. In addition, color change of brass foil depends on the percentage of copper in the brass, and Aoguchi shows rapidly color change in same heating condition. We show that brass has different physical properties than copper, even with a high percentage of copper in brass, and this was verified through comparison using diffusion length and RGB data in Aoguchi and Akaguchi. We demonstrate these colored brass foils are used as art materials, and our results expanded material using possibility of brass foil.

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轉轉轉-脈衝式直流伺服馬達控制

本研究主要在於設計、改良攜帶式直流電風扇,讓原本的風扇更省電與延長充電電池使用時間達成環保的目的。 利用脈衝式的脈波電壓輸出,在最小的轉速衰減情況下,達成單位時間耗電量減少並延長電池的電量與使用時間。 此外,我們也運用了指尖陀螺的裝置概念來延長風扇在無源情況下的轉動時間,配合改變脈衝式電路的驅動時間,達成延長電池使用時間的效果。 本研究計畫具有下列幾項特色: 1. 使用脈衝式電路輸出讓電池延長使用時間。 2. 增加電池充電的循環週期。 3. 以指尖陀螺的原理來延長轉動時間。

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