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第49屆--民國98年

揭開冷龍及油炸鬼的秘密

日常生活中隱藏著許多科學原理;如西遊記中孫悟空所請的「冷龍」及中國大陸法師騙人的把戲「熱油洗手」和「油炸鬼」。利用回鍋油與沸點小的溶液共熱,沸點低的底層所吸收的熱量先用本身的擾動和對流,再傳遞給油體,使得油溫並未立即上升。加入碳酸氫鈉遇熱或遇酸則會產生二氧化碳氣泡導致油體擾動,此時的油溫遠低於沸騰時溫度。而且碳酸氫鈉粉末和油共熱會有皂化反應並產生上浮的肥皂。研究發現: 一、會產生二種不同程度的擾動;第一階段為杯底氣泡開始上升至液面且油體溫 度低上。第二階段則是整杯液體全面擾動油溫高。 二、醋酸的濃度低於10%會使第一階段的平均溫度低於60℃。 三、加入的水量和醋酸量所測得擾動溫度差距不大。 四、松香水易揮發比重較油小,難以影響回鍋油的擾動。 五、事先添加碳酸氫鈉粉末於鍋底是最安全的方式,加熱或加入少許醋酸,會因二氧化碳的產生讓油體擾動,此時油溫均小於60℃。

貓空纜車T16塔柱基礎鄰近地區之地質問題

從貓空纜車T16 塔柱基礎地區之?探岩心檢核,實驗室試驗及各項收集資料的研究結果顯示,該塔柱基礎鄰近地區在地表下10 公尺以內的岩石品質指標,大部份皆小於25 以下,其地層屬於破碎狀態。薔蜜颱風24 小時累積降雨量超過400mm,使得土壤及岩石等地質材料在颱風豪雨的浸潤下,含水量呈現飽和狀態,間接弱化其地質材料的強度,減低該邊坡地層的穩定性,本研究地區在颱風豪雨的侵蝕作用下,因此產生了長約200 公尺,寬約40 公尺之邊坡破壞。本研究工作包括:地質資料收集,邊坡破壞勘察,岩石露頭位態量測,?孔岩心之岩石品質指標估算,地質材料樣品採集,含水量及液性限度試驗,力學強度試驗,地形剖面繪製,研究結果分析與討論,以及本報告撰寫等工作。

[爆][爆]王-探討日日春花粉爆裂之原因

本實驗除了探討日日春花粉在滲透壓下的爆裂率之外,是否也有可能是其他因素造成其爆裂率提高或下降。本實驗以日日春作為觀察對象,並觀察日日春花粉在各種條件下之變化。實驗結果顯示〈一〉花粉的爆裂率在酸性中高於鹼性〈二〉添加外源鈣離子可以保護日日春花粉使其爆裂率大幅下降〈三〉日日春花粉在EGTA(鈣離子螯合劑)的處理下爆裂率下降〈四〉日日春花粉在EDTA(二價陽離子螯合劑)的處理下爆裂率隨著濃度上升而下降〈五〉在酸性環境下添加外源鈣離子可有效降低日日春花粉之爆裂率〈六〉外加鎂離子對於日日春花粉爆裂率影響並不顯著 〈七〉氯離子對於日日春花粉之爆裂率有增加的趨勢〈八〉日日春花粉在Verapamil(鈣離子通道阻截劑)處理下爆裂率隨濃度上升而下降 。

月球本影運動如何影響日食現象

地球自轉角速率大於月球公轉角速率,易使人認為月球本影在地表是由東向西運動。事實上,月球本影在地表是由西向東運動,而且月球本影在地表的線速率大於地球自轉的切線速率甚多。本研究以天體運動原理建構月球本影在地表之線速率的「簡易關係式」,並以NASA的資料驗證。研究發現:建構的「簡易關係式」能推算月球本影的地表線速率和地球自轉切線速率的關係,和NASA的數據比較,符合度達94.76﹪。此關係式具簡易、準確的特性,可解釋發生最大日全食時,月球本影的地表線速率大於地球自轉的切線速率;和月球本影由西至東穿越地表,以及月球由西至東掩蓋太陽之原因。

從太武山上、看世界

從太武山上望向前方,到底可以看多遠呢?利用三角形的相似性質,用對應邊成比例的特性,將我們要求的距離算出來,並考量實際光穿過大氣的折射率,調整成更符合實際情形。

神秘的方格規律

我們的研究是試著從最簡單的2×2 方格看起,先探討數字填入方格裡的所有情形,再看方格裡的數字經過一定規則(對任一行或任一列進行同時的更動)變化後的所有情形,找出最少步驟的變化方式,並試著去探討在方格中數字變化相關的奧妙。我們把2×2 方格及3×3方格所有情況列出,發現2×2 方格有16 種變化情形,3×3 方格有512 種變化情形,同時把變化的表格及圖形畫出,找出最少步驟的變化方式,也發現利用奇偶數的性質,可以用來判斷二個方格是否是可以互相轉換的方格。

綠能新希望!--纖維酒精有效製程之研究

嗜高溫好氧菌Geobacillus thermoleovorans T4,是被報導具纖維素分解能力的菌株,但僅止於學術研究階段。本研究成功地應用於廢棄纖維素的轉化,並獲得二重要結果:第一,T4菌株可將稻桿與稻穀殼分解為還原醣;調整培養基氮碳比、纖維預先蒸煮及以臭氧斷鏈皆可有效提升還原醣產率;纖維素轉化為還原醣最佳化條件為稻穀殼先高溫蒸煮爆碎,在氮碳比為1:7的培養基中,pH=6、65℃時,還原醣產率可高達69.81%。第二,未以臭氧,將T4菌株反應後之稻穀殼溶液,植入30mL、有高的酒精耐受度(30%以上)的Saccharomyces diastaticus菌株反應72 hrs後,酒精發酵率高達79.89 %。換言之,目前本研究纖維酒精產率至少可達28%以上,而且製程中產能與耗能確可達到綠色能源訴求。圖1.為自製生質酒精反應器,初步已有24%的轉化效果。

電扶梯安全裝置

現在市面上的電扶梯並不安全,雖然有裝設安全裝置,但是卻不能達到安全的效果,所以我們使用了單晶片EM78M447BP 還使用了Visualbasic 6.0 搭配了8255 I/O 介面卡來控制整個電扶梯的運行,也在上方裝設監視器,以監控整個電扶梯的運行,有兩種控制方式,第一種是由感測器進行掃描,而另一種是切換成電腦由管理員控制,這樣就可以達到安全的效果了。

線條穿越方格之謎

本研究主題是由計算方格紙上某特定矩形的對角線所穿越的方格數為起點,進一步深入探討『方格紙上,任意的曲線所穿越的方格數該如何的計數,並尋求其一般性的解決方法?』我們從開放曲線(含線段、折線段、曲線段)開始研究,先找到了遵守「最短路徑」的一般性解法;再配合「反曲點」將原線條做有效的分割,而將不同的曲線段做適當的組合計數,最後完成對任意封閉曲線的探討,並歸納得到完整的一般性的解決方法!

細說二寮光陰的故事

在一次的城鄉交流活動,我們發現二寮景觀區是非常有價值的戶外地質教室,這裡有許多海相生物化石遺跡,其他還有波痕及犬牙交錯的沈積構造等,它們都是過去濱海環境的重要證據。在所有古生物當中,扇貝是新化丘陵的優勢種,分佈範圍遼闊,二寮地區向北延伸的扇貝密集層可以到達左鎮牛稠內及過嶺附近,向南可以到達龍崎鄉的石槽村一帶,多數密集層位在半面山的緩坡面,分佈位置不受海拔高度影響,推斷是地層不等量抬升的結果。研究中還意外發現單體珊瑚與蟹守螺共生的奇特現象,是生物生存的重要法寶之一,其他還有石膏礦物、有孔蟲及坡地災害問題等,值得大家再深入研究。