高級中等學校組

本作品結合二行程引擎壓縮功能與四行程野狼引擎可換檔功能，完成一座具有變速、打氣及類似機械增壓功能之多功能節能發電機平台。首先，將四行程引擎與二行程及發電機組連結，利用四行程引擎內打檔之特性調整轉速。接著，二行程引擎原火星塞位置接上逆止閥及三通管，並將其所壓縮之高壓空氣輸入四行程引擎內，提供一類機械增壓效果之壓縮空氣， 經由球型閥控制將壓縮空氣打入空濾盒增加進氣量以提升引擎容積效率或作為充氣使用。 發電機可使用打檔機車引擎可適合各負載狀況，當高電量負載時，引擎調為低速檔增加扭力，克服發電機之反電動勢轉矩。當低電量負載時，由於反電動勢轉矩下降，可切到空檔或高速檔，達成節能省油效率。得知理論用實驗證明。

每行每列恰有m個格子填入1，其他的格子皆填入0的方陣，稱為m–(1,0)拉丁方陣。本研究要探討以下問題：求最小的非負整數a，使得所有n階的m–(1,0)拉丁方陣中，都存在一個k×k正方形，其內數字和不超過a。 藉由程式得到答案之後，再針對不同的n,k值討論。k整除n時可經由簡單的估計和構造得到答案，但k不整除n時，經由估計得到的上界，和構造得到的答案卻不盡相同，因此必須再配合壓界的方式得到最後的精確值。目前解決了m=1和m=2的情形，未來將繼續著手處理更一般化的結果，也就是當給定任意n,m,k時，都能得到答案。

市面上中小型風力發電機的蓄電池使用鉛酸電池，此電池兩極浸在同一電解液中，不斷充放電之後會有再結晶問題，使電池壽命縮短而不環保。為求「環保」，我們發現了可以改善此問題的電池──逆釩流電池。 此電池現用的質子交換膜多由Nafion®公司製作，雖廣為使用，卻因釩離子滲透率高而效率不佳，而萌生一種想法：可否找到更好的膜呢？ 參閱文獻後，發現以聚醚碸樹脂（PES）、磺酸化聚醚醚酮（sPEEK）為材料的膜很有潛力。前人研究兩種材料比例差異，未以其他因素進行實驗。此報告主要以不同帶電程度──磺酸化程度的sPEEK製膜改良並探討。 在製作並測量各膜的物理性質後，因為膜的帶電性，配合其差異穿透的特性，進而提出將此膜用於更環保的電池──海水濃差電池。

近年來Maker風氣盛行，四軸飛行器成為時下熱門的話題，玩家們藉由自行組裝四軸飛行器，學習其中運作原理。而我們希望以較低的製作成本，達到與市面上現成品相同，或更進階的功能。而選擇使用Arduino做為控制，開放原始碼的專案也讓零件及軟體的選擇更有彈性。我們在製作過程中，了解自行組裝的四軸飛行器會遇到那些問題，及飛行時不穩定的現象，在實際組裝一台四軸飛行器的過程中，也一一解決所遇到的困難。組裝完成後，我們也以不同的方式測試其穩定性，利用Arduino飛行控制板，紀錄數據，在每次飛行後，分析飛行數據，藉由改變零件位置配置，並探討組裝後不穩定的原因。

本研究將可偵測銅離子的基因轉殖大腸桿菌固定化(包埋)於微膠囊中，使其偵測到銅離子後可發出綠色螢光。固定化大腸桿菌相較於游離培養大腸桿菌，有安全機制、穩定反應等優點，因此適合作為檢測銅離子的生物檢測器。本研究目的在於，提升固定化大腸桿菌的性能，有以下測試面向：基因轉殖大腸桿菌的生長率與綠色螢光表現量、微膠囊的銅離子吸附力與利用SEM、EDS分析微膠囊結構。結果顯示，海藻酸鈉較適合做為包埋的材料，固定化大腸桿菌適合置於低溫下保存，但於室溫下反應的活性較佳；基因轉殖大腸桿菌的綠色螢光表現量隨著銅離子濃度上升而提高；微膠囊在pH9及冷凍乾燥處理時有較好的銅離子吸附力。

隨著國人養生的觀念提升，越來越多人注意到攝取蔬果均衡營養的重要性，肉圓是日常生活常見的台灣小吃，本研究希望能結合畜產加工課程中所學到的理論依據及實際操作的技術，運用五行健康蔬果的天然色素將原本透明無色的肉圓添加色彩及營養價值。研究結果發現只要掌握好五行蔬果的特性，添加適當比例蔬果，除保有肉圓原本的特質外，並提升肉圓的接受度及營養價值。

本實驗以角解析光電子能譜觀察氯鋁化酞菁分子[1]蒸鍍於銀薄膜[2]、銀單晶及金單晶上其氯原子以向上或向下形式排列的變化，再以真空能階[3]進行比較。銀單晶與金單晶同為塊材，卻是不同金屬；銀薄膜與銀單晶為相同金屬，卻有薄膜與塊材的差異，故將實驗分成主要兩個部分進行比較，一是銀薄膜與銀單晶的比較，二則為銀單晶及金單晶的比較。 第一部分中由於銀單晶較為光滑、銀薄膜較為粗糙，故蒸鍍於銀薄膜時，較為穩定不易受光照影響；而第二部分的比較中，蒸鍍於銀單晶時，不論是以慢速率蒸鍍或是快速率蒸鍍皆易受光照影響氯原子的排列。雖然蒸鍍於銀單晶及金單晶上都會受光照影響，但因為不同物質的功函數不相同，所以造成蒸鍍於金單晶較銀單晶穩定。

本研究旨在探討正多角柱內所產生之肥皂泡膜形狀，以及改變正多角柱長高比時所發生的對稱破缺的現象。在我們的初步研究中已經發現，正五角柱內的肥皂泡膜確實存在對稱破缺的現象，因此我們希望進一步確認並理解此中奧秘。我們的研究將以實際的實驗觀測做基礎，然後在理論上以最小曲面的近似解來分析。為了將實驗以及理論結合，我們並透過免費的數學軟體GeoGebra來進行數值模擬計算以及圖形展示。

本實驗最主要探討U型管中液面的振盪行為，並嘗試建立理論模型。為了簡化推導，將流動近似為準穩態，並以阻尼振盪模型近似其運動。經實驗發現，其振盪角頻率和指數衰減率隨各變因改變的趨勢，與理論模型所得的部分結果類似，但其振幅的指數衰減率和振盪角頻率皆大於理論值。推測振盪的過程中可能存在其他的損失機制，導致現有模型不適用。

本研究利用地殼均衡理論研究臺灣地區合理的大陸地殼組成，以討論造山運動進行中的臺灣是否已達地殼均衡。由地殼均衡理論模擬大陸地殼的組成模型中，顯示以花岡岩、安山岩及玄武岩等三種岩石比例組成之模型最為接近現實中的地形高度。研究結果顯示，大陸地殼的組成以安山岩質為主，而花岡岩質與玄武岩質的相對比例之多寡則與當地的初始岩性為何者有關。臺灣玉山因岩性以板岩、片岩等密度較低的變質岩為主，故其大陸地殼組成比例呈現花岡岩質較玄武岩質高。臺灣由於受到弧陸碰撞的斜碰撞、以及碰撞點由北往南遷移的影響，模擬計算的海拔高度減去現實海拔高度所呈現之結果為該值由北向南增加，顯示受弧陸碰撞影響的造山運動之活躍度正由北往南遞增。