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第48屆--民國97年

無憂無「氯」

本研究是因網路新聞報導自來水中的餘氯含量會影響人體健康,引起我們去探究影響自來水中的餘氯含量的因素,發現水中的餘氯可以經由長時間靜置、曝曬或加熱去除,另外,加入活性碳、麥飯石、米、竹碳及陶瓷環等物質也能有效去除餘氯,於是我們利用這些物質,製作簡易的除餘氯裝置,有效的去除水中的餘氯。

八方風雲輪風換發

在原油短產與飆漲的時代下,且生質油的發展反造成全球物價急速攀升,能否在最節能與最具效能理念下,替代電能的來源搜尋與研發成了全球最關心、最迫切的要事。在全球要事目標下,本研究探討被遺漏的工廠廠房免電力自然通風設備,將其改造成自然風力發電機組,朝支援都市建築環境照明設備所需的電力進行研究。本研究後發現免電力自然通風器發電機頗具可行性,靠著穩定風量讓葉片能順利轉動,驅動轉磁式發電機產生電力,同時具有原有排熱、排濕氣與通風等功能。並有效解決一般風力設施受風場限制所造成發電量不穩定的困擾,藉由輕巧風力發電機補助家用太陽能發電組的供電效能、期盼能有更進一步的研發,使其成為都市建築環境電力供應主角。

看我「發功」!---氣體推動瓶蓋的探討

想要瞭解利用手溫加熱瓶內空氣,有哪些方法可以讓瓶蓋跳動的情形較好?經過一連串\r 的條件控制,我們發現:瓶蓋上要沾濕、與瓶口間不能有空隙,當瓶內空氣熱脹後就能使瓶\r 蓋出現跳動情形;不僅如此,我們還發現空氣是很容易就能熱脹的,一個容量600 毫升的空\r 保特瓶被加熱後可推動將近33 公克的物品(50 元硬幣是9.9 克),而且單純用手溫(正常體溫)\r 就能輕易使瓶子內的空氣熱脹而讓瓶蓋在瓶子上面跳動,操作時手握住的部位以瓶身中間為\r 佳;在瓶子方面,大容量的瓶子,會使手無法完全握住瓶身,而小容量的瓶子則因為空氣量\r 較少,效果皆不好;瓶子內部空氣多少和瓶內空氣溫度的高低都會影響瓶蓋跳動的次數。

旋音管裡的精靈

藉由轉動有皺摺的管子產生的聲響所收到的波,經由快速傅立葉轉換(FastFourierTrans-form)分析,發現產生駐波(此駐波是以方波的方式存在而非正弦波),並觀察經傅立葉轉換後的共鳴頻率分布,探討螺紋的有無、管子長度、開口大小以及角速度等變因的相互關係。

天馬行空---n后問題規律之探討

一、『馬步解』定義:向右二格、再向上一格稱為『馬步2』,推廣至向右n 格、再向上一\r 格稱為『馬步n』。\r 二、先逐一嘗試n×n 方陣中馬步解成立與不成立之各種情形,並整理列表。\r 三、利用嘗試結果研究出馬步解的例外規則。\r 四、根據鑲嵌解概念推得『環面解』,再進一步推得『甜甜?解』。\r 五、利用馬步解的特性,得到兩個重要性質:\r (一)『加法對應性質』。 (二)『乘法對應性質』。\r 六、利用『遞降法』,算出乘法對應。\r 七、根據『費馬平方和定理』,推得4m+1 型質數階方陣加法對應重覆之運算。\r 八、利用『削邊法』得到偶方陣的類馬步解,完成所有具有馬步規律解的尋找。\r 九、以往對於n 后問題的研究著重於解題邏輯思考,或是比較程式演算法的優劣。本研究\r 則是針對相同斜率規律格子點的解,探討其規則以及推廣。更重要的是對於經典的『八\r 皇后問題』的解,也可利用甜甜?解的概念加以精簡。

看見斷層

本研究從2007年10月到2008年6月,歷時9個月。目的在透過斷層的探討,學習研究地球科學的基本技巧,並了解地震與斷層之間的關係、及如何減少地震造成之損害。研究方法以野外考察法、訪問、室內實驗法及文獻分析法進行。本研究有幾點重要的發現:一、採集岩礦標本驗證海洋板塊在擠壓的過程中,斷層面並非全然隱沒於大陸板塊之下的事實。二、斷層錯動可能造成嚴重的地震,但斷層卻常常因為人為或自然因素隱而不見,成為我們生存環境的隱憂。三、斷層模擬實驗,可以使用一般透明的壓克力盒和五穀雜糧、陶土等材料,讓同學自行操作,從操作中觀察斷層形成的過程,加深對地殼變動的認識。

鳳毛「菱」角

本研究之主要目的為探討菱角汁可否用來當植物染材料,及菱角灰可否用來當天然媒染劑,以促使農業副產品再次的利用。菱角可以做多元的利用,菱角汁可用來染布,菱角殼可以燃燒當燃料,灰可以用來當媒染劑。由研究結果發現菱角汁可用來染布,染布效果以染間媒染法效果最佳,可以電鍋染布來代替傳統染布方式,增加方便及安全性。而菱角灰溶在醋酸中可以當媒染劑,增加染色效果。利用不同酸鹼值可以改變菱角水的顏色進而改變染布的顏色。在最後的研究中發現若染汁的添加物與媒染劑的溶液產生酸鹼中和,那會影響媒染的效果。本研究內容可以擴展用來發揚左營的鄉土產物,也可朝向染布藝術創作的方向來努力,增加經濟及觀光的發展。

氫輕世界~有趣的空氣燃料動力車

由於能源短缺,化石燃料的大量使用,造成溫室效應、地球暖化、氣候異常、\r 空氣污染,所以我們要尋找替代能源的燃料如氫氣、天然氣,將化學能轉化成電\r 能產生動能的電池,根據研究的專家說,燃料電池並不是電池,而是代替內燃機\r 的發電機,它的發電效率高達50~75%,比傳統火力發電更節省燃料〈火力發電\r 效率約35%〉,不會造成環境污染,它的應用很廣,所以,我們就以容易取得的\r 材料,應用在交通工具或攜帶型與家用型的物品上,並以微小的電流量讓迷你車\r 動起來,以改造動力來源達到節能減碳的目的。

快打旋風-快打好手培育旋風計畫

本研究在於研發一個自動發球機,不但能夠發球,並發出各式的旋球,並可以隨時調整\r 發球的速度,我們希望可以實際的運用在棒球還有桌球的練習上,讓大家有一台最棒的打擊\r 練習機器。在製成了初代的發球機後,同學們想要讓發球機具備更完善的功能,於是經過不\r 斷的討論與試驗,運用了許多生活上可以取得的材料,克服了手動才能發球的問題。

「藻」也「碳」息--二氧化碳濃度對浮游藻類生存之影響

二氧化碳劇增引起的氣候變遷,已對許多陸生動植物的生存造成嚴重的影響,而廣大水\r 域生態系的變化也已開始受到注意。針對此生態系的主要生產者──浮游藻類,我們分別探\r 討了二氧化碳濃度對其生長、光合作用速率及水中pH 值之影響。實驗以透光度推算藻類生\r 長重量、以產氧量評估光合作用速率,並每天測量水中pH 值之變化。研究結果顯示二氧化\r 碳濃度升高只在短期(兩週)內對浮游藻類的生長及光合作用速率有所助益。然而當pH 值\r 持續下降使水溶液過酸時,即可能抑制藻類的生長,光合作用速率也相對降低,最後導致浮\r 游藻類的死亡。如果人類再不控制二氧化碳排放,屆時水中酸度下降到某種程度,即可能會\r 對水域生態產生極大的破壞!