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高中組

「水」中送「碳」—活性碳對各類水溶液的吸附研究

本研究主要探討活性碳可吸附哪些物質種類。以屈折度計檢量法測無色鹽類濃度,以光度計測有色鹽類濃度,發現活性碳對金屬鹽類溶液的吸附能力不強。活性碳對平面分子型染料的吸附能力極佳,吸附程度大小:亞甲基藍 > 亞甲基紫 > 亞甲基綠,與分子平面間距離有關。活性碳對三種有機酸的吸附:發現吸附程度大小為:己二烯酸 > 丁烯二酸 >草酸,推測:活性碳對有越多π鍵的分子,吸附能力越大。在活性碳濾紙碳囊吸附甲基紅的各項實驗中發現:活性碳質量多、溫度高,吸附量大。但在吸附20小時後或35oC以上,會達到吸附與脫附平衡。甲基紅、亞甲基系列四種分子與活性碳的吸附,符合Freundlich恆溫吸附模型良好的線性關係,也證明π-π interaction確是它們之間主要吸附力。

光電控制應用在引擎點火系統之研究

汽車故障的主要原因,大都在引擎點火系統上,其中最常見的毛病是白金磨損,火星塞跳火電壓不夠,容易積碳等問題,這些故障的解決辦怯,有很多人在研究,經費也花了不少,但仍無法獲得滿意的結果。因此我們想,找出其他可行的方法,以徹底改善引擎之點火系統。由於科學的進步光電科技正在蓬勃發展,於是我們產生了以光電控制系統,作為汽車引擎點火系統的心臟之構想,盼能使點火系統全部改頭換面,期使故障減到最少。

環保新指標-靜電發電機

本實驗原理主要運用水滴與金屬環感應產生的靜電,使水滴帶電,再由帶電水滴進一步感應使金屬環及容器帶電,持續累積便可產生高電壓的兩端進而放電。而實驗主要研究不同的環境因素及儀器材質對電荷的累積速度有何影響

老人居家防護系統

「老人居家防護系統」設有緊急求救外,並可擷取人體的脈搏、體溫兩項生理訊息,加以判別提供病理預警,達到遠端監控、緊急就醫、照顧獨居老人為主之目的。本系統具備四大功能:一、脈搏過快、過慢警示:當脈搏跳動每分鐘超過120次,或低於50次立即發出警示。二、體溫過高、過低警示:當體溫超過38℃,或低於35℃會發出警示。三、緊急呼救:當老人按下求救開關時,控制中心會顯示警訊。四、健康管理:電腦可以從控制中心讀取脈搏波形,提供病理分析,觀察老人之生理狀況,做到慢性疾病之預防及治療。上述四項訊息之取得,是藉由人體身上感測器電路所測得之訊息,經無線電傳輸到家中基地台,基地台將收到訊息,以數位分析自動研判,將警訊利用線路,傳輸至管理單位,供監控人員處理。本系統除了可照顧獨居老人外,更可運用於安養中心的老人健康防護。

凡得格拉夫起電器之製作與研究

本研究,從自製 Van De Graff generator(本文之後皆簡稱為 VDG)開始,利用手邊能取得的東西,找到合適的 VDG 材料。之後,控制一些變因,找出影響帶電金屬球殼電壓的因素,藉以調控電壓。

斯鐸克定律的驗證及液體黏滯係數的探討

當你在游泳的時候,你會感覺到有一種阻擋你前進的力量,這便是所謂的「阻力」。但是它究竟是如何產生的呢?其大小又是如何?這些問號一直存在我的腦中,直到上了高三,才對這方面有稍微的認識與瞭解,而斯鐸克定律( F = 6πηrVt )是我涉足此方面所遇到的第一個定律;可是斯鐸克並沒有做實驗,他的定律完全是由純理論推導出來的,因此我便設計了這個實驗,來驗證斯鐸克定律,並對定律中的黏滯係數(η )做了溫度、濃度,物質種類等因素方面之定量與定性的探討。

鹿野溪河階一般特性之探討

斑上同學利用假日到郊外,鹿嗚橋一帶野餐,以舒功課之壓力。在接近目的地的路途中,大家的視線被公路右側的溪流吸引過去,這溪的兩側距離很寬,河床平坦,視野開闊,一時大家看的很神往,心胸甚為暢快。在觀賞中發現溪流的對面有一道長長的、高高的土堤,非常的整齊,很明顯的呈現在那裹,後一座城牆似的頗為狀觀。不久,大家到達目的地,走到溪底,野餐後走近看它的盧山真面目,原來這河堤似被溪水沖刷而成,其外表有整齊的大小卵石層、碎石層、泥沙層等,層次相當分明,真是奇觀,使我們對它發生了莫大的興趣。回校後向老師說明此種景象,並請教有關的知識,經過老師與我們的交談後,我們才知道以前所看到的是鹿野河階,是台滬最大河階之一,而鹿野河階本為台束縱谷地區山麓沖積扇地形,後由鹿野溪流仲積而成,亦稱段丘。在這地區由南向北觀望可看到高低不同的河階層面約有三層之多,又在鹿野溪上游實地觀察,發現亦有此種河階地形,根據當地的聚落及土地利用方式,經過多次綜合討論的結果,把這些河階分成鹿鳴河階、龍田河階、延平高、低位河階及紅葉河階,並請老師指導對此區河階作一研究探討。

橘捲葉蚜〈Aphis citricola〉的研究

去年十一月下旬,偶然發現教室外花台裡的大花咸豐草好像生病了,許多枝條和葉子都扭曲了起來。仔細察看了好一會兒,才發現枝修和葉子上滿佈著黃色的蚜蟲。剛好生命科學課正在學習「植物的養分運輸」(上冊第三章第四節),老師說過,就是拜蚜蟲之賜,生物學家才得以分析並了解在植物篩管中運送的物質。這引起了我們研究蚜蟲的興趣,我們很好奇這些毫不起眼的小生物如何覓食?如何繁殖?如何躲避天敵?於是我們展開了以下的研究。

山粉圓種子的“膜”衣秀

山粉圓種子表面有許多小凹陷結構,泡水時,纖維狀物從種子表面慢慢長出。能吸自身重量23倍的水量,保濕性長達26小時以上,在高或低溫乾燥後,仍具復水率70%以上。可附著在多種材質上,對土壤顆顆及細小貝殼有固著作用。種子外膜在一般酸鹼溶液中保持穩定,遇強鹼會被溶解,和酸、醇溶液作用不明顯。可被果膠酶分解,和木瓜酵素有相互作用。主要由高分子多醣類組成,具許多分支,也含胺基酸、蛋白質、脂質及植物激素的先驅物。正常環境下,去膜有助發芽,有膜延緩發芽,此與其對抗不適發芽的環境是否有關,尚待研究。種子外膜吸附性佳,會和多種色素及懸浮顆子作用,未來有潛力應用於吸附汙染物、毒物,或利用其保濕性,發展面膜或藥布等醫藥產品。

風過水無痕,水過沙有痕

本實驗主要是藉由控制三個變因,以探討大自然中影響波痕產生的情況。藉由改變水波的頻率、水槽中的水深、沙子的粒徑大小,將其所產生的波痕的波峰、波谷的高度以及各個波峰離起始點的距離記錄下來,並且製作圖表,希望能從中發現各變因對波痕的影響,並希望能藉由該發現來推斷出一個可以分析波痕與沉積環境的關係。經由實驗,我們發現水波的頻率越高,波痕的波痕指數越小,且其高峰值離起始點的距離會越遠,而所形成的波痕振幅之臨界質不隨頻率改變。此外,我們也發現在較深的水中,形成完整的波痕的時間較久,而沙子粒徑分佈也會影響其產生的波痕。