高中組

本研究以自製研磨機，將蛋殼磨成粉體。排乙二醇詴驗中，藉反應速率與接觸面積成正比（4），推得溼磨粉體較乾磨細，再由廷得耳詴驗得知乾、溼磨7 小時之粉體皆達膠體粒子範圍（10-7~10-9m）（5），可由粒徑分析獲得證實，並得知溼磨10 小時之粉體粒徑最小（0.22μ m）。以溼磨粉體製作粉筆，透過附著率、剝離率、磨損量及粉塵飄散詴驗，測詴粉筆品質，得知蛋殼粉60％之粉筆（固含量83.8％）最佳，與市售粉筆之附著率分別為85.07、87.74％；剝離率為0.77、0.06％；磨損量為0.027、0.023 g/㎝；粉塵飄散集中區為0~7.8、30.0~82.0 ㎝。自製粉筆詴驗結果與市售相近，飄散結果更優於市售。以此比例製成有色粉筆，經實驗證實，添加植物色素及自製媒染劑，對粉筆品質無顯著影響，說明本研究之可行性。

甜蜜來『靛』實驗俗稱振盪紅綠燈，是以氧氣作為氧化劑、葡萄糖為還原劑，使靛胭脂溶液在鹼性環境中因為氧化及還原產生不同顏色變化的可逆反應。我們發現葡萄糖濃度及溶液pH值會直接影響反應速率，其速率定律式為：R還原 = k[IC]0[C6H12O6]1 [OH－]1；若是振盪反應停止，可添加新鮮靛胭脂使其再生。此外，不同種類的還原劑會使此反應產生不同顏色，如還原力強的乙醛、丙醛會使溶液呈現橙色而不再變化。利用此振盪反應作為示範實驗的最佳化條件為：1.2%C6H12O6(aq)、0.5M NaOH (aq)的溶液50 mL，加入2.0 mL、1.0%靛胭脂溶液，第1次振盪時間約12~15分鐘，第2次循環開始其速率會增快，時間約縮短至5~8分鐘。

酒精為日常常用的液態燃料，易傾溢造咸危險，若能轉變為固態而不降低其燃燒熱，發煙量不多且取用方便，則包裝、運送、貯存均方便而安全。課堂上曾觀賞固體燃燒影片，使聯想到在喜宴上所用來保溫食物的燃料，也激起研究固體燃料成分及製作方式的興趣。

我已高三了，去年暑假在自我的複習中，複習到「植物的光週期與春化作用」時，發覺「光週期」可影響植物生長，最明顯的例子就是影響植物的開花與否，進而聯想到：「光週期」既然對植物有影響，那麼對動物是否也有影響呢？為了解答這個疑問，我找了許多書籍，可惜的是書中都僅寥寥數句，並無更詳細的介紹，因此，我設計了這個實驗來解答我心中的疑惑。

水結晶的現象，不容易用肉眼觀察，我們利用水結晶降溫曲線的測定，分析得知開始結冰溫度、時間及結冰速率和水結冰的現象。並進一步有系統的研究不同的起始水溫的結冰現象，我們發現水的初溫在 60℃時會最快結冰，但結冰溫度、結冰速率(g/s)則與水的初溫並無明顯的關係，而是系統的降溫速率(℃/s)越快，結冰過程時間越短(g/s)，即結冰速率越快，我們也發現過冷現象越大，則延遲結冰時間(過冷現象持續的時間)越長。至於結冰外觀的部分，對拍攝的影像進行判讀和曝光率的分析，發現初溫不同的蒸餾水所結的冰外觀稍有不同，皆含有不同量的微小氣泡。冰塊中氣泡越多，透光性越差，此乃因延遲結冰時間短，水分子排列急促所造成；反之，氣泡越少，即透光性越好，則是因延遲結冰時間較長，水分子較能夠排列整齊。特別值得一提的是，初溫 60℃蒸餾水所結的冰透光性最差，更可證明延遲結冰時間越短，水分子調整至適當位置可用時間越短，往往造成結冰缺陷較多的現象。

高一課本(上)第一章專門討論有關整數的問題，對於小數的部份則沒有詳細的介紹，因為小數不僅在各種數學演算及日常生話中都常出現，而且它又包含了十進位制、加法律、減法律、除法律、乘法律、極限等的概念，含蓋範圍很廣，所以引發了我們研究、探討的興趣。

吾人平日在物理課本中曾讀到有關電荷粒子在磁場中受力的情形，大多是討論真空中的現象，那麼在溶液中的荷電粒子是否有同樣的情形呢？吾人為了探討此一問題，研究真空與溶液中的差別，以及溶液中所產生的待異現象，因此設計此一實驗。

空間中四點： 0 ( 0 , 0 , 0 ) , A ( a , 0 , 0 ) , B ( 0 , b , 0 ) , C ( 0 , 0 , c ）構成一個四面體，其中 0 點任意相鄰兩平面角均為直直角。在演算中，我們不意發現： △ OAB 、 △ OBC 、 △ OCA 三個三角形面積的平方和等於 △ ABC 之面積的平方，這與平面上三角形的畢氏定理十分相似；我們不禁聯相到四面體還有那些性質與三角形相似？還有四面體是否就是三角形在空間中的延伸？於是，展開了四面體性質之探討。

在高中的化學實驗中，有許多實驗設計是以肉眼觀察，常因個人辨識力的差別產生誤差。本實驗利用光敏電阻，連結數位電表與電源，自行製作了一個觀察溶液濃度的裝置，應用在許多高中化學實驗上： (一)化學反應速率實驗，以自製的濃度測量工具，測量硫沉澱一定量所經過的時間，可輕易判斷出反應速率與硫代硫酸鈉的濃度成一級反應、與鹽酸濃度成零級反應；(二)酸鹼滴定實驗，當溶液變色的時候，自製濃度觀測工具的電流會有明顯變化，以電腦紀錄反應過程，繪出電流－時間關係圖，當電流迅速下降時，即為滴定終點。依此方式可以讓機器自動滴定，不必擔心滴定過量的問題；(三)氧化還原滴定實驗，如同前述的酸鹼滴定，依電流讀?發生明顯變化時判斷滴定終點，未來可以應用在設計自動滴定計；(四)平衡常數的測定實驗，當溶液的透光度相等時，觀測到的電流值應該也會相等，由機器判的結果使得實驗結果的精確度提高甚多。

本研究是以致冷晶片來降低史特林引擎冷卻部溫度提昇運轉效率，並使用發電晶片來提供致冷晶片致冷時之所需電力，希望能藉由此實驗探討，創造效能更佳的史特林引擎，降低對石油的依賴性。