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第48屆--民國97年

蛋殼中CaCO?之定量研究

本研究利用高中三年所學之熱重分析(1)、排乙二醇速率(2)、酸鹼滴定(3)及等壓差(4)四種方法推求蛋殼中CaCO3(s)含量。熱重分析試驗是以質量守恆及嘗試錯誤法之概念推得所求,試驗結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為90.8%,土雞蛋殼粉體為93.9%;排乙二醇速率試驗是利用非勻相反應中,相同接觸面積下,排乙二醇速率與市售CaCO3(s)及蛋殼粉體中CaCO3(s)含量成正比的關係推得所求,所得結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.3%,土雞蛋殼粉體為\r 89.4%;酸鹼滴定試驗是以逆滴定的方式進行,試驗結果,一般蛋殼粉體中 CaCO3(s)含量為88.7%,土雞蛋殼粉體為91.4%;等壓差試驗是於相同壓差下,比較市售CaCO3(s)及蛋殼粉體所取克數,結果顯示,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.8%,土雞蛋殼粉體為90.4%。本研究於試驗結束後,以文獻(5)提及之蛋殼粉體中CaCO3(s)含量92.0~95.8%為標準值進行試驗誤差分析。本團隊於此研究最大之收穫,即是將高中三年所學,學以致用,並得到從做中學的寶貴經驗。

紙排輪–紙張切割最佳模式探討

一張全開的紙(1090mm*787mm)最多可以切成幾張A4(297mm*210mm),切了老半天我們只能切出10張,沒想到印刷廠老闆輕輕鬆鬆就可以畫出11張的切割圖,簡直太帥了,這不禁讓我們想到,若換了紙張或換了單位紙張又能切出多少塊呢?難道我們得不斷地畫不斷地排才能找出答案嗎?或許這些長寬之間是有關係的,因此我們就針對這個紙張切割問題去嘗試進行研究。研究中除了探索市面上紙張規格(菊版與四六版)與切割k數及影印紙的關係外,針對一張紙要如何才能切出最多塊單位紙張之問題,我們發現除了大小長寬有倍數關係的組合能完全切割外,其餘的並非能順利完切,在嘗試了數百組的數據進行紙上切割後,我們找到了能夠完切或接近完切的方法(或拼法),利用十字交乘法及搭配旋轉排法即可順利推得所能切出的最大數量,另外,我們再延伸利用此研究成果,設計了16套遊戲拼盤組,讓班上同學挑戰之。

瘋繩綁--我的鞋帶不鬆綁

鞋帶的綁法很多種,我們平常並不在意,但是掉鞋帶這件小事卻常常影響到我們,\r 除了浪費時間,還會造成運動阻礙,甚至危害安全。所以,我們決定調查及統計各種不\r 同的學生運動鞋鞋帶綁法,試著找出既方便又不容易掉的優良綁法,再試看看能不能通\r 過我們設計的嚴苛測驗,讓我的鞋帶再也不鬆綁了。

清潔驅蟲我在行-功效提升和自動控制裝置

我們利用天然或回收廚餘測試清潔功效,具極佳效果的可提供日常生活參考使用。與橘\r 子工坊配方比較發現,不論在清潔地板或油性筆跡,檸檬皮比橘子皮有更佳的效果,皮層組\r 織不同成分亦有不同的清潔功效。又利用日常生活常見清潔容器及工具結合改造,可製作便\r 利的清潔器材;依照清潔劑用量,可選擇不同釋出裝置,分為噴灑式、擠壓式、滲流式,並\r 結合海棉、刷子、菜瓜布,具有方便操作,易於收納後再使用。調配有機驅蟲劑,發現以蔥、\r 薑、蒜、辣椒和4 種混合的醋酸稀釋液,具有明顯功效。我們還設計出環保又便利的簡易手\r 動控制灑水器,更進一步設計定時定量自動噴灑器。本研究結果可作為日常生活中,在環保\r 的原則下,有效提升清潔和驅蟲功效。

生命中不可承受之「重」--重金屬誘導萌芽的綠豆根部產生

我們觀察重金屬對萌芽後綠豆根與莖的生長,發現銅離子的抑制效果最為顯著,而鋅離\r 子在低濃度下對植株的生長抑制較弱,而影響植株的部位而言,以根部的抑制成效最大;重\r 金屬的處理會抑制過氧化氫?的活性,以Evans blue、DAB 及NBT 染色的結果也印證重金屬\r 的處理後會造成根部細胞過氧化氫及超氧化物陰離子的產生,並造成細胞死亡的情形。

太陽能滅蚊燈

近年來隨著科技進步,工業的污染越來越嚴重,造成全球暖化、溫室效應…等環保問題、原來只存在於熱帶的病媒蚊慢慢傳播出去,造成登革熱越來越嚴重,病毒藉由病媒蚊子的叮咬傳染開來,而這些病媒蚊都生長於積水容器、廢輪胎、花盆、水槽、冰箱底盤…等,造成了許多人生命、財產的威脅。然而,現今市面上有許多的防護設備,像是補蚊燈、電蚊拍、殺蟲劑…等,並不能完全的消滅這些病媒蚊,人們大量使用殺蟲劑還有可能造成蚊子基因突變,產生出抗體,反而造成了反效果。我們所設計的太陽能滅蚊燈,特別利用昆蟲的向光性,蚊子喜愛燈光的波長,再加上綠色能源太陽能來進行能量轉換,達到節能的效果,將病媒蚊加以消滅,進而減少登革熱的病例發生,維護大多數人們生命財產的安全。

求過任意點作多邊形面積平分線

運用中線性質、平行線交換面積、等角面積比定理和作相似形、作三點共圓等,求出「過三角形邊上、內部、外部任意點」的三角形面積平分線。再探討出過三角形內部點的位置和面積平分線的數目關係。並擴大解出「過四邊形至N邊形邊上、內部、外部任意點」的N邊形面積平分線。

介質虹吸的運用-超慢速點滴加水器

本篇報告主要探討如何利用「介質虹吸」的原理,製造出流速穩定且緩慢的加水器。\r 透過實驗,我們發現結合「大氣壓力」與「表面張力」,可以有效的控制水位高度,而固\r 定的水位高度就能長期穩定控制「介質虹吸」的流速,若要微調介質虹吸的流速,則可\r 使用不同材料的介質,或調整水面高低差。當完成實驗作品,我們拿來實際運用,發現\r 一次加滿水可以使用好幾天,而且「介質虹吸」不會堵塞通路,成效相當良好。又使用\r 材料為資源回收的塑膠罐、寶特瓶、棉質內衣及塑膠軟管等,不需另外花錢買材料,既\r 經濟實惠又環保。

自行車剎車改進裝置

本研究是為了改進市售自行車之剎車系統缺點而研究,目前市售之剎車系統中,若先剎前輪,會因力矩作用而造成翻車之危險,若先剎車後輪,則沒有此危險,有鑑於此,改進這一缺點是本團隊重要的想法。『自行車若能於剎車時,無論先剎車手把左邊之剎車或先剎住車手把右邊之剎車或同時剎左剎車與右剎車,改進之裝置能自動地先剎住後車輪,再剎住前車輪,達到安全剎車之目的』,係為本研究之主要目的,為達此目的,本團隊經討論、繪圖、加工製造與組合測試之不斷改進而測試成功,經證實亦能達到此目的。自行車剎車改進裝置是以不修改目前自行車之車架之樣式為基礎,只做一機構來改進其剎車系統,此機構能裝置在各種自行車上,不必購置新的車架,方便現有各種樣式自行車之改裝,亦為本研究之目的之一。本研究以科學方法之證實發現,此機構對於剎車控制確有其順序性,其順序與研究目的相符合,可為自行車之安全增加一層保險。

省錢的妙點子-節約又省時

全球暖化已不只是報紙上的國際新聞,未來,暖化影響我們\r 日常生活的程度,只會日漸嚴重。但現在還來得及,只要你\r 我隨手一個簡單的小動作,就能有效減少二氧化碳的排放,\r 挽救暖化的日漸惡化。\r 在能源危機日益成為人們關注熱點話題的今天,可再生\r 優質能正逐漸被各國所重視,並正走進我們的生活。\r 「由奢入儉難,由儉入奢易」,所以我們從小就要養成節\r 約能源的好德性,珍惜地球上得之不易的能源,這樣我們的\r 子子孫孫就不需為能源問題所困擾了。大部分的能源都無法\r 再生,而佔我們日常生活最大多數的能源都是無法再生之能\r 源,因此能源對我們非常重要,要好好珍惜使用。這樣才能\r 讓我們的後代子孫,在這美麗的地球生生不息的生存下去。