全國中小學科展

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高職組

汽車散熱保護裝置

高溫是引擎、電器、機件、電路、管路加速劣化,縮短使用壽命的最大殺手。有鑒於汽車引擎高速、長時間運轉後,其溫度仍很高,引擎熄火後,引擎高溫無法散去將使得引擎室猶如烤箱,在如此高溫不通風的環境下,常導致許多線路及電器零件的加速劣化,縮短其使用壽命。例如:一般使用3~5 年後之車輛,經常會遇到引擎狀況雖然不錯,但總常會有引擎周圍電器、零件、線路、管路等,陸續出問題,而被迫進廠檢查維修,造成許多的不便及時間上、金錢上的損失。

智慧型小木屋-圖控式家庭自動化系統

現今的社會是越來越進步了,工商發達日新月異,國民所得的提高,使大家享受樂趣之餘,也越來越重視災害的預防了,因為多一分的預防,當災害真正發生時就能多減少一分的損失,所以一點也馬虎不得。最近台灣的治安也亮起了紅燈,從電視上時常可以看到重大刑案的發生、闖空門、竊盜的案件也層出不窮,因此對於防盜系統也就相形顯的重要了,我們這次所做的就是從門窗警示、大門密碼鎖、瓦斯偵測、溫度控制、室內亮度、樓頂天窗、以及庭院花草水分不足澆灌方面來著手,使我們的住屋更加安全舒適,更多一份保障。 \r \r \r

地下冷泵應用於調節建築室內熱環境之可行性研究

本研究將建置一地下通風管,使大氣空氣送入地下通風管後,空氣與土壤進行熱交換,產生冷泵運作。其研究目的有三,一為通風方式的冷泵效益比較,比較被動式風力通風及浮力通風對冷泵系統之效益,二為鐵管與PVC管冷泵效益比較,比較鐵管與PVC管之熱傳導率的不同,其冷泵效果之差異性,三為建築模型冷泵效益研究,實際建造模型以觀測冷泵系統在建築模型所發揮之成效。綜合以上研究結果可歸納三點,一為被動式通風較浮力通風冷泵效益佳,二為鐵管較PVC管冷泵效益佳,三為冷泵系統可有效降低建築室內環境溫度。

魚市的盡頭—東港拖網混獲魚種之探討

下雜魚為非標的對象之漁獲魚種,或雖為標的魚種,但因體型小較無經濟價值,而以低價售予石斑、甲魚、蝦類等養殖業者當作生餌使用之水產生物。由本研究在東港魚市旁所採集到的下雜魚樣本,共鑑得有66科81屬89種魚類,其中包含許多幼魚、小體型的食用魚、深海魚及被台灣魚類資料庫除名的日本新鱗鮋Neocentropogon aeglefinus。此外,對照台灣近海漁業產量由民國70年初期的35萬公噸遞減為近期之15萬公噸,顯示台灣沿近海漁場可能已有過漁的現象。為了台灣漁業之永續經營,我們應積極對沿近海水域作適當之保育,由過去獵捕型之漁業轉型為資源保育型之漁業。

山藥活菌健康飲料的研究與開發

山藥(Yam)自古以來即被開發利用,民以食為天,山藥具高生產量及富含營養與多種微量元素以及粘質多糖類,可供食用、藥用或保健用。山藥塊莖一般成分含約 16~17%澱粉、65~73%水分、粗蛋白質在 6~8%之間。胺基酸含量豐富尤以 arginine 量最高,並含有許多必需胺基酸,如 leucine、threonine、lysine;此外山藥中還有多種維生素(維生素 A、B1、B2、C 等)及微量元素。其中之特殊物質如膽鹼(choline)、尿囊素(allantoin)、粘物質(mucin)為其特殊黏性之主要來源。因黏質物的存在、山藥澱粉之分離操作受到妨礙,使得澱粉的回收率降低,因此山藥塊根之前並不被作為良好的澱粉製造原料,高澱粉飲料不僅不易被接受且色澤不佳。山藥中富含許多營養成分例如膽鹼、尿囊素、醣蛋白、甘露聚糖而且又富含許多人體必須胺機酸向來都被譽為『窮人的補品』。我們利用生食的方式來處理因為烹調會破壞食物的養分而且生食比熟食的營養成分還要能保存,本實驗室利用物理或化學的方式使山藥的黏度降低,增加澱粉去除率;再利用加酸隔夜靜置分離的技術達到分離澱粉的效果做為營養保健飲料;山藥黏質液在 PH 值 6 以下或 9 以上黏度降低,我們利用一些常見的有機酸例如檸檬酸、乳酸、醋酸的添加,使黏液質的 PH 值降到 3~4 的範圍,達到澱粉之分離;對生活緊張的現代人而言添加乳酸活菌會產生一些益生菌,益生菌的效用在緩和便秘的症狀,由於益生菌種會產生有機酸,促進腸胃蠕動,所以時常攝取益生菌對便秘患者有極大的好處。因為山藥在產季和非產季價格相差近 10 倍,所以我們將以冷凍乾燥將液體山藥研製成粉,研發出一種新的方法,能夠延長山藥產品的保存期限,增加其農業經濟價值。實驗結果證明 山藥黏質夜水溶液之黏性:在 PH 值 6~9 最大,因此隔夜靜置→自然發酵→過濾,調整 PH3~4 之分離澱粉效果最佳、加酸分離澱粉效果:檸檬酸、乳酸飲料(25%,10mins)或醋酸弱酸調整 PH 達到分離澱粉效果、糖度:山藥水解液糖度為 Brix 2~3 附合低熱量產品、褐變:打漿中加入 0.1~0.5%的檸檬(檸檬酸)可有效防止褐變。另外,水解液中因高溫及 PH 值變化會產生焦糖化反應。故採低溫為宜。根據官能品評之結果,山藥水解液為新開發之產品,在顏色、風味、鮮味、甜味方面等調配出最合宜的活菌健康飲料,具有發展性,為山藥的加工開創一新格局,更可發揮山藥中保健、機能成分之利用價值。本研究之目的分別以不同之水解條件處理,並進一步探討不同比例下所得之山藥水解液的特性及成分,希望找出最符合加工需求之低澱粉條件,進而開發出新興營養飲料,使山藥傳統之食用及利用方式更為多樣化。

新型汽車無鑰匙系統

「科技」總是來自於人性,為了更便利及更安全,我們使用手機取代汽車防盜器及汽車鑰匙。其使用具藍牙功能並支援Java me或Android 2.x以上系統之手機,利用自行撰寫之程式控制手機藍牙與藍芽模組連線,而間接與單晶片通訊。單晶片接收手機傳送之訊號以控制Lock(防盜啟動)、Unlock(防盜解除)、Trunk(行李箱開啟)及Smart Start(智慧型啟動,其包含電源切換、引擎啟動及熄火控制)。經實車測試,本研究可達到上述之功能。

當黎曼愛上了不等式(任意封閉曲線求面積法)

作品定位:方格紙法求任意封閉曲線所圍的面積。理論依據:線性規劃與黎曼積分及無窮級數之夾擠性質。首要目標:完成單位圓之方格面積法計算,並由誤差章節可以證明出,透過方格面積窮極細化計算,無論多小精度的誤差皆可達到,讓研究方法得以驗證。第二目標:完成任意三邊形方格法面積,透過三點面積法比對誤差率。第三目標:完成任意N邊形面積,此區域代表N條不等式所圍之區域面積。第四目標:完成任意封閉曲線面積,方法沿著封閉曲線取N點,任意封閉曲線區域便可以N條不等式所圍之區域面積來詮釋。最後目標:完成方格紙面積法求任意封閉曲線面積之誤差分析(透過N多邊形模擬圓面積之誤差控制,確保任意封閉曲線可由N多邊形估計面積)。

手到「禽」來—智慧型「鳴禽類速查檢閱表」觀念和技術的建立與應用

本研究透過一種新的嘗試,將鳴禽類識別、檢索技術與行動科技產品相互結合,其中把鳴禽類識別技術中記憶的部份,採用科技軟體、硬體的方式加以改善或減輕負擔,將以往厚重繁複的書籍及圖鑑,改以只需要攜帶一個電子化、可速查的鳥類圖鑑,就可親身接觸並在自然環境下進行體驗及學習,相信這樣的方法與應用,對於推廣生態教育及生物資源調查,或是用於校園互動式教學,有所助益;進而增進自然與人類的互動與接觸,而體會生命的可貴,讓人們共同珍惜這塊土地,並了解鳥類保育的重要,使它不遭受破壞,讓台灣土地上的所有生物能夠擁有一個良好的生活環境。

吸音大法

吸音大法這個實驗主要是為了改善,兩班之間上課聲音相互干擾的情況。整個實驗可分為兩個階段:第一階段(校內參賽):我們選用各種不同之素材來做研究,但大都以教室佈置所常用的材料為主,再以木箱與紙箱兩種音箱來做比較,得到的結論為:1、質地柔軟者,吸音效果較佳。2、質地疏鬆者,亦即多孔性材質吸音效果較好。3、較粗糙、較不平的表面材料,其吸音效果較優。4、在木箱及紙箱中,紙杯的不同排列組合之平均吸音率相差不大,由此結果推論出紙杯的不同排列組合對吸音之效果可能較無直接之關聯。5、環保回收物中,以塑膠製且表面較不平整的材質,較適合拿來做吸音材料。第二階段(中區複賽):我們選用了第一階段的養樂多罐和牛奶罐,並加以編排了許多不同排列組合及不同間距的牛奶罐和養樂多罐來做實驗,而在第二次的實驗裡,所得到的實驗結果如下:1、在校方經費不足的考量下,利用平日飲用完畢待回收的物品,來間接增進學習效果,應值得嘗試。2、為達減少教室間相互干擾之目的,在考量中之環保素材的選用,以牛奶罐為較佳之選擇。3、排列方式以開口面向音源,略為疏鬆的排列方法比較恰當。

視覺化溫測系統之研究

本研究主要目的為設計一可直接裝載於水中的溫度感測裝置,有別於以往僅用數字或蜂鳴器警告溫度過高,我們將以視覺化的方式來呈現目前的水溫,以達到警示的作用。除此之外,有鑑於人們因為天然氣熱水器的裝置位置不當,而導致冬令時節,一氧化碳中毒死傷人數的增加,我們亦設計一一氧化碳偵測裝置,當CO 濃度過高時,即會開啟排風機,並以聲音警告使用者注意,同時水中的燈光也會由原先的單一顏色改變為多色閃爍,以期發揮更大的警示效果!水藉由顏色的催化,除了達到水溫和CO 濃度的警示外,泡澡的氛圍也隨之提升,對於壓力的抒解將更有助益。本作品包含:矽膠模型製作與灌注、溫度感測電路、一氧化碳感測電、警示器電路與設備。