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高中組

酵中帶電-酵母菌燃料電池的初探

本實驗主要探討酵母菌在不同變因下的發電狀況,實驗變因有:電極材質、裝置的封閉與否、緩衝溶液的酸鹼度、糖水濃度、酵母菌濃度、甲基藍、赤血鹽等。為避免碳棒電阻消耗電壓,找出電阻相近的碳棒。又為解決碳棒表面易有殘留及碳纖維布電壓不穩的問題,選擇白金作為電極。由封閉與開放系統的測試得知酵母菌在缺氧環境下,發電狀況較差。緩衝溶液pH=3時可得較佳電壓。酵母菌克數在5克內,克數越多,所得電壓越高。在使用2g酵母菌乾粉時,0.4M糖水濃度可得較佳結果。甲基藍對酵母菌電池未發揮電子梭作用;而赤血鹽雖可做為陰極電子接受者,但其效果會受到酸鹼環境和電極材質的影響;赤血鹽造成的電壓驟升包含導電度提高與電子傳導效率提升兩個原因。

桑寄生寄生生理與組織之研究

桑寄生植物屬半寄生植物,具葉綠素,可行光合作用製造有機養分,但所需之水分和無機物取自於寄主——朴樹。我們由實驗得知,桑寄生為了確保可自朴樹身上取得無機養分,其蒸散速率大於朴樹;我們也可以從氣孔密度比和管腔截面積比的結果得知,此二因子對於其蒸散速率之差異有顯著的相關性,也就是說,桑寄生對於朴樹的選擇,若不能在構造與生理適應上取得優勢,會不易甚至無法在朴樹上長期穩定生存。 不過,雖然桑寄生可以自行製造有機養分,但是我們想知道它是否也會吸取朴樹身上的有機養分。因此我們比較了日照與否的桑寄生的醣類比較,但是嘗試了多種實驗方法,依然無法取得穩定的數據,使得我們不能確知其結論。另外,我們也製作了朴樹與桑寄生莖的切片,觀察其生理構造的差異。

鹼性直接甲醇燃料電池及其構造對效率之影響

本文利用簡單的方法製作出鹼性直接甲醇燃料電池,陽極觸媒電極組件係利用電鍍法製成,陰極空氣電極組件使用催化劑MnO2粉末、碳黑粉末與PTFE粉末混合而製成,半透膜部分則使用PVA。 本文還探討了電池元件組合方式與電池效率之間的關係,由實驗結果可以發現,當電池內部含有半透膜時,電池內電阻會增加,但是也會有效提升電池輸出電壓。此外,電池陰極空氣電極的碳黑含量也會直接影響電池的效率。 本文中所製作出的燃料電池,效果最好者,功率可達588.49mW/g,電壓值可達0.63V。而相較於直接甲醇燃料電池陰陽兩極皆須使用鉑黑作為催化劑,我們所製作出的鹼性直接甲醇燃料電池只有陽極觸媒需要使用昂貴的鉑黑。

網路購物-以台北市為例

本研究以台北市的12個行政區分層抽樣,並以各區人口數為比例隨機抽樣,共發出1260份問卷,有效問卷共1244份,有網購經驗為626份,無網購經驗為618份。研究結果,62.28%的網購族在Yahoo!奇摩購物網站購物,50.96%購物經歷在一年以上未滿三年。網購的主要原因是購物方便且可在任何時間購物,且絕的商品價格比傳統通路便宜,而最希望的付款方式到貨付費。影響顧客忠誠度的因素中,網路商品環境、網路商店服務機制及網路商店的成本價值均為中度相關。針對從未上網購物的受訪者,其不願意嘗試上網購物的主要原因第一為網路商店的信任度不夠,第二則是擔心信用卡傳輸的安全性,第三則是不能接觸實際商品。

逆向操作

崔頓為海王星的一顆衛星,他不尋常的軌道使它成為受人注目的焦點,而崔頓的形成原因也成為具有爭議性的問題。根據太陽系中行星及衛星資料的比較發現,崔頓在大小方面與其他大型衛星相比並沒有什麼特別的地方,但是由於崔頓的逆行軌道及它與海王星之間密度的差異,我們推論崔頓目前繞行海王星的狀態並不是和整個太陽系一起形成的。於是我們以電腦程式模擬一些路過海王星的星體,以觀察星體被海王星所捕獲的可能性,結果顯示若將崔頓模擬成太陽系中的彗星,則被捕獲的機率可以說是沒有,但如果模擬成一顆小行星,且行進的方向與海王星相同時,愈靠近海王星愈容易被捕獲;再加上崔頓的質量與體積遠遠大過於彗星及其他逆行的衛星(常被認為是來自柯伊伯雲帶的彗星),因此我們推論崔頓可能原本是一顆繞著太陽公轉之小行星,行經海王星時,被海王星所捕獲。當然,崔頓還有許多其他可能的成因,期待未來能有機會,能再做更進一步的探討。

綠色感測器─巴拉刈無所遁形

本研究探討以植物作為電極修飾層,對電化學偵測巴拉刈濃度的影響。首先,比較背景電解質溶液對偵測巴拉刈的影響,在氯化鈉溶液中可得到較穩定的巴拉刈訊號。再將植物修飾電極取代原本的工作電極使用,經植物萃取液修飾的電極所偵測的氧化還原波峰電流值均增大,故得知植物修飾層有助於增加偵測巴拉刈濃度的靈敏度。另外,透過經修飾不同層數的菠菜電極偵測,發現修飾二層時偵測訊號有最大值。而且,當預濃縮時間增長時,氧化還原波峰電流也隨之增大。最後,我們將此種植物修飾電極拿來偵測水源、蔬菜液等,並利用標準添加法計算其中巴拉刈濃度。透過實驗,證實了未來將植物作為天然感測器,偵測微量除草劑濃度的無限可能。

兩圓相交部份的內接三角形之最大面積

圓在一般日常生活中扮演著十分重要的角色,最常見的如硬幣、球、輪胎、……等,\r 都是由圓所產。在國小的時候,就已開始接觸圓這種圖形,當時認為圓是一種看似容易\r 的圖,但國小所了解的卻十分粗淺,並不了解圓的真實面貌。在國中時學到了一些圓內\r 弧度,與圓心角的課程,並且學了三角形的定理與規則,而在國中老師的課外補充中,\r 粗略的知道三角函數的公式與方法,更讓我們對圓內的圖形產生了興趣。\r 上了高中後,隨著課程的擴大與加深,高一下時學了三角函數的公式,發現與之前\r 國中所的有些不同,不僅公式多出許多,推導的方式也不盡相同,在幾何學的領域中隱\r 藏的奧妙,更是耐人尋味。\r 高二上時所教圓方程式,不論是圓的標準式、坐標法、參數式、圓與直線的關係……,\r 顛覆了之前對圓的看法,並產生許多疑問,在老師的引導下,我們開始嘗試相交圓內,\r 所圍成的圖形面積,但如果在交圓內畫正方形或長方形等圖形太過於簡單,為了配合高\r 中所學,老師提議在兩圓之交集內畫出最大三角形面積,因此找了幾位同學一同討論,\r 有了一些新奇的想法與成果,老師便鼓勵我們參加科展,學以致用

校園水池藻種與水質相關性之研究

去年造成台北最大災害的颱風-納莉颱風,使校園造成不小的損失,當然也對校園荷花池帶來不小的衝擊。我們利用風災之前對校園荷花池所累積的藻類數據為依據,再與風災過後之實驗數據加以比較,觀察經過風災後的池水,其中藻種之變遷、消長情形,並與新教材的高一基礎生物課本相關內容對照;運用生物方法-指標藻類-分析水池從以前到現在的水質變遷過程。由結果得知,風災後近荷採樣點(SN)、遠荷採樣點(SF)和風災前底泥之數據比較,確實有藻種之變遷。在這個實驗中,我們利用了矽藻的特性來鑑定出水質的好壞;也從中了解到,事實上,課本中所敘述的「在水質良好的湖泊,以矽藻為主」雖然是大致上的歸類,但似乎還是有些爭議,我們認為--不論是矽藻、綠藻或是其他藻類,都有在各種水質環境下適合的優勢藻種與數量。而且本校荷花池從以前到現在之腐水度是有惡化之趨勢--由貧腐轉為中腐,只是因為淹水之原故才會使得腐水度又下降,但是下降後往往又會回升。另外,在我們觀察各種藻類之際,也同時累積校園荷花池藻類之照片以製成圖鑑,期望對校內之「物種多樣性」紀錄盡一分心力。

以氣旋式裝置捕捉二氧化碳

本研究是以自製創新的氣旋式裝置來提昇二氧化碳捕捉效率,並搭配改變吸收液的表面張力以增加二氧化碳的吸收效率,希望能藉由實驗的探討,集思廣義,創造出更好的減碳設備,改善溫室效應。

MyGod!水也有吸星大法!?

置蛋於杯中,水龍頭下沖,流速過啟動,蛋向水面衝「將蛋放入一盛滿水的杯子,並拿到水龍頭下沖,當水開得夠大時,蛋會上浮出水面,就像被水柱吸起來似的……」我們由「物理馬戲團 1」書中得知此現象後,深感興趣,將其命名曰「水的吸星大法」,並就啟動流速之變因,運動過程之力的消長,及產生此運動之原因做深入研究及探討;欲知詳情如何,請待下文分解……。