第50屆--民國99年

從一個競賽題給的數列{d2(n)}出發，在四十九屆的科展已證明該題。本屆由數列{d2(n)}折線圖形發現該數列的遞迴並引用降階發展出更簡潔的通項表達式。 設n=(ak-1ak-2ak-3…ai…a2a1a0)，d2(1)=1；當n≧2則 d2(n)=1+Σ|aw-aw-1| 本研究的主要成果在於對該數列{d2(n)}做了一般化的探索：奇偶性、重新|討論區間極值存在唯一性及數列{d2(n)}在正整數中的分布。 同時，對原數列{d2(n)}推廣，定義出廣義的數列{dp(n)}，觀察數列{dp(n)}折線圖，引用gp(n,1)結構發現廣義的數列{dp(n)}遞迴：dp(n+sxpk)=dp(n)+hp(j,s)。其中，1≦j≦p，1≦s≦p-1 ，(j-1)×pk-1≦n≦jpk-1。 本研究也利用不等式發現hp(j,s)範圍：0≦hp(j,s)≦p(p-1)/2+1 。 最後，對於數列{ }的各種性質都推廣到一般化的結果。在網站「整數數列線上大全」的資料庫中，沒有我定義的廣義數列(截至2010年6月05日為止)，因此，這個作品可說是目前在推廣該競賽題數列方面，最新的研究。

在地狹人稠的台灣，停車位不足，常讓駕駛人在尋找停車位的過程中常讓駕駛人分心而肇事，停車位的狹小也考驗駕駛人的停車技術。樂高公司NXT機器人的超音波感應器可以用來測量物體的距離，而且NXT的伺服馬達可以很精確的由程式控制轉動，所以便想用樂高機器人來模擬汽車，探究自動路邊停車的奧祕。 經過不斷的觀察與測試後，終於能以模擬車模擬自動停車，雖然功能與人工停車較差，需要較大的停車空間。但若能提升超音波感應器功能，配合程式修正，相信一定可以提升自動停車的功能。

酎是多重加工釀成的醇酒，中國稱燒酒，日名為燒酎。現行高中職釀造米酒標準課程係以固態發酵，該做法：發酵時間長、發酵操作不慎時易有黃麴毒素產生等缺點。本研究為全國高中職院校首創「液態酵素發酵法」，不用酒麴避免黃麴毒素之產生，且經本校酒醋研發中心師生團隊經二年多努力，以高粱、小麥、大米、甘薯進行發酵、蒸餾、熟成，成功研發出燒酎，僅需14天即可完成，大大地縮短了製酎時間4-6倍之多，其商業量產有其潛力。本研究亦進行官能品評，探討不同比例之燒酎調合，以尋求最佳風味之酒質，最後，嘗試以發展學校及地區特色的作法，將所製得之酎置於法國橡木桶中熟成，使酎產品除本身之風味外，還融入了橡木桶之香氣及琥珀顏色之高等級、高價位Whisky產品，而後再將其加以突破，而有別於一般市售Whisky玻璃瓶裝之創意陶瓷包裝，整體而言提昇了酎的附加價值。

在『油』的事件紛擾了一陣子後，我們將焦點轉回家裡常用的植物性油脂，研究最貼近生活的這個部分。內容主要是從油質老化試紙、酸鹼滴定測酸價、分光光度計測量光吸收度與自行設計的光敏電阻油色偵測裝置，去瞭解加熱時間與油質變化的關係。結果顯示：長時間加熱前後，橄欖油酸價都維持最高，但油色加深速率最慢（圖一）。不飽和脂肪最多的葵花油，酸價增加、油色加深速率最快。但只要添加維生素E，就可以蛻變成安定的油質（圖二）。高溫下，蔗糖在油中不到三個小時，變成焦油、黑碳，也使酸價、油色急遽升高、變深。油色是油質變化最明顯的證據，我們自創的光敏電阻油色偵測裝置，效果與高價位的分光光度計相近，能有效的偵測出油質的變化。

高粱酒糟為金門高粱酒生產過程中產生的副產物，其年產量約為86,400噸，以工業有機廢棄物委外處理，僅少部份提供金門農家作為餵食牲畜的飼料原料及堆肥參配料使用。但是，透過田間訪查後發現，農家將酒糟堆肥的過程並沒有標準化，而且對於其效力也不清楚。 為了釐清高粱酒糟作為肥料之原理及其效力，本研究實驗發現：(一) 原酸性酒糟在堆肥化的過程中會發生溫度和酸鹼度的變化，利於微生物對酒糟進行分解作用。另外，堆肥中加入鹼性資材蚵殼粉可快速提高核心溫度並增加高溫期的維持時間，促進堆肥化作用。(二) 酒糟堆肥化的過程中，碳氮比逐漸下降，降低至理想的碳氮比，顯示堆肥化效果良好，有機質明顯被分解，利於植物的生長，提供酒糟能為有效肥料的依據之一。(三) 將腐熟堆肥實際施用於農田，結果顯示加入枯草桿菌的組別小白菜生長情形明顯優於其他各組，推論枯草桿菌可協助酒糟分解，利於小白菜生長。 堆肥化是廢棄物資源化處理的理想方案之一，本研究證明酒糟堆肥化確實可行，且其成本較使用化學肥料更低廉，未來若能將酒糟堆肥加以施用推廣，不僅能減少廢棄物－酒糟對環境的汙染，更能將其製成優良肥料外銷，為金門帶來可觀的經濟價值，讓酒糟堆肥再利用能夠兼顧農業應用以及環境保護，幫助金門的生態環境永續發展！

我們想了解鐵皮屋溫度、室內溫度以及溫差發電之間的關係，先直接測量鐵皮溫度，得知「鐵皮面積大小不會影響表面溫度」。接著，我們釘製大小不同的模型鐵皮屋，分密閉及通風兩種條件，得知密閉比通風室溫更容易升高，室內採取通風有助於室內降溫的條件；而室內體積小，室內溫度升或降都比室內體積大的效果來得明顯。 我們又在鐵皮浪板內面加裝散熱風扇模組，實驗結果：讓風扇向地板方向吹，則有助於熱空氣與冷空氣對流，能夠降低室內溫度，使鐵皮溫度和室內溫度產生較大溫差。我們再加裝致冷晶片散熱模組連接三用電表，實驗得知鐵皮浪板表面溫度與室內溫度溫差越大，產生的電流、電壓也越大，於是再將鐵皮塗上黑色塗料以增大溫差，最後，再增加晶片散熱模組串聯，結果顯示電流、電壓均有明顯增大，我們可以利用這樣的太陽熱溫差來產生電能。

蝦蟹殼中有幾丁質，重?約佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼做為原?，經清洗、粉碎後，再以鹽酸去碳酸鈣與氫氧化鈉去蛋白質處?後，最後再經高濃度氫氧化鈉去乙醯化，製造出幾丁聚醣，由於幾丁聚醣如溶於酸中可以得到比較高的正電，所以我們嘗試將幾丁聚醣溶於工研醋中，進行水果保鮮的測試，並找出最佳的保鮮條件為：0.5g的幾丁聚醣溶於工研醋中(使用2.5ml的工研醋配成50ml的水溶液)，對於桔子、木瓜、棗子有比較好的保鮮能力，至於橘子與香蕉則有加速腐敗的情形，還有對於柳丁的保鮮能力無法看出。最後又仿照市售PE保鮮膜的方式，嘗試做成幾丁聚醣/PVA薄膜進行保鮮的測試，發現製成薄膜的保鮮能力並不理想。

本研究用LED取代「電解質實驗」的鎢絲燈，來分辨水溶液為弱電解質或非電解質，發現黃光LED的效果最明顯，而最佳適用條件為溶液濃度低於0.01M，電源電壓在3.0V~4.6V之間；並利用此特性，配合「減量實驗」的設計，可達到減少實驗藥品浪費的目的。 此外還對溶液的導電性加以研究，發現(1) 離子運動快慢情形：H＋＞K＋＞Na＋，OH－＞Cl－＞NO3－；(2) 溶液溫度上升電導度不一定增加，還要考慮電解質的解離情形；(3) 溶液離子濃度越高導電性越佳。 最後利用LED及溶液的電導度特性，來改善國中課本中「酸鹼滴定實驗」及「反應速率實驗」的觀察，以電導度的變化來了解電化學反應的進行，並進一步設計了「運算放大器電路」來呈現變化，以利教學上的實際操作。

本實驗主要利用生活中隨手可得的工具，應用簡單的測量原理，測得空氣的重量，並探討哪 些因素會影響測量的準確度。

自製的「零漬靈」與市售Cyberclean商品，用不同的實驗來做一系列的比較，發現自製的「零漬靈」吸附塵土的效果較佳，呈現中性，且具有能夠耐清洗之特性，不含一些額外添加之螢光劑、防腐劑及殺菌劑。自製的「零漬靈」除了能夠吸附灰塵，在生活上可應用於：替代板擦，並有良好的操作特性，不會造成筆灰飛揚的問題，這是老師們的最愛，且可以重覆利用，其整體效果不遜市售之商品。