高中組

我們將水滴滴向高溫金屬鋁板發現其有高頻的聲音產生。推測聲音產生的機制應由底部水分子在短暫時間內迅速沸騰氣爆所致；同時也發現其聲音波形應是由多個接觸點產生的聲音疊合而成。透過實驗結果可知：滴落高度差、水滴與鋁板溫度差、酒精重量百分濃度皆與聲音頻率呈現正向關係，而液滴質量與聲音頻率呈現負向關係，此外鋁板大小及厚度不影響聲音頻率。

在一次偶然的機會中，有位同學把兩本課本一頁一頁地相疊起來，我們需要加以很大的力量才能再將它拉開。有人猜測是大氣壓力的作用，有人認為摩擦力的關係…。在眾多的爭論之下，我們於是決定在這次科學展覽中對這問題作一番探討。

我們常認為，鹽類在水溶液中皆為完全解離，但事實果真如此嗎？於是在課餘之暇，利用高中化學實驗八「凝固點下降的測定」來探討電離子(α)與濃度的關係。結果顯示，在稀薄溶液下，電離度似乎維持在一定值，不再隨濃度變化而改變；但根據德拜胡克爾(Debye-Huckel)學說，此結果有相當誤差。於是我們想到電解質水容易具有導電能力的特性，故利用電導度來探討某些鹽類其電離度與濃度的關係。

台灣有許多泥火山，雖然各地的噴發泥黏度不同，而造成外貌的差異，但其噴發原理是一樣的。因泥火山的價值主要在於景觀及教育方面，其吸引力往往取決於噴發規模。本實驗以自製岩板作為地表岩層，以幫浦加壓讓模型有像真實般的高壓氣體壓力，再用U 形管內裝Hg 測量其壓力，藉此探討影響泥火山噴發規模的原因。經由我們設計的實驗，得到以下結論：一. 噴發規模不是單純直接受熱效應影響的，壓力對於噴發的影響較直接受熱大。二. 由模擬實驗可知當泥漿上湧時，裂隙面積越大、上覆岩板越厚、底泥厚度越厚、黏稠度越高、含砂量增多時，噴發所需的的壓力越大。所以在有泥岩及充分地下水及適當的通道下，有無良好的儲氣構造生成高壓氣體，是造成泥火山噴發的關鍵。台灣東部泥火山噴發不若西南部壯觀，由此可見。三. 由模擬實驗得知，噴發量會隨上覆岩板厚度增加而增加，但是隨泥漿含砂量增多、裂隙面積增大及底泥層厚度增加而減少，所以在泥火山景觀區，切勿濫開鑿，以免噴發規模減小。

每當我們到醫院看病時，醫生總是不厭其煩地詢問病人有什麼病情。如有沒有發燒呢？有沒有頭痛呢？有沒有流鼻涕呢？問了些問題後，醫生就可以下判斷：你得了 × × 病。由此可知，似乎只要有一些規則，我們就可以判斷有何結果。例如：你既頭痛頭昏又打噴梯，你可能得了感冒。當然，以上的例子只是隨便說說而已，但若是實際上請醫術高明的醫生，把一些診斷疾病上的徵兆或條件，寫成明確的規則，交由電腦去處理，如此診斷的工作就可交給電腦，而一般不懂醫術的人也可藉助電腦自行判斷疾病。

一般教科書在處理「高處落下的彈性球彈跳問題」時，均將每次回跳的恢復係數(coefficent of restitution)視為定值。據此，影響恢復係數的變因似乎只存在於彈性球在與碰撞面之間。 上實驗課作鋼球的非彈性碰撞試驗(第一冊實驗六)時，意外地發現鋼球的恢復係數似乎隨著碰撞前的初速而改變，然而變化的規則並不甚明顯。為什麼？難道是實驗的誤差？或是另有其它未經考慮的變因存在？

本研究利用高中三年所學之熱重分析(1)、排乙二醇速率(2)、酸鹼滴定(3)及等壓差(4)四種方法推求蛋殼中CaCO3(s)含量。熱重分析試驗是以質量守恆及嘗試錯誤法之概念推得所求，試驗結果，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為90.8％，土雞蛋殼粉體為93.9％；排乙二醇速率試驗是利用非勻相反應中，相同接觸面積下，排乙二醇速率與市售CaCO3(s)及蛋殼粉體中CaCO3(s)含量成正比的關係推得所求，所得結果，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.3％，土雞蛋殼粉體為\r 89.4％；酸鹼滴定試驗是以逆滴定的方式進行，試驗結果，一般蛋殼粉體中 CaCO3(s)含量為88.7％，土雞蛋殼粉體為91.4％；等壓差試驗是於相同壓差下，比較市售CaCO3(s)及蛋殼粉體所取克數，結果顯示，一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.8％，土雞蛋殼粉體為90.4％。本研究於試驗結束後，以文獻(5)提及之蛋殼粉體中CaCO3(s)含量92.0～95.8％為標準值進行試驗誤差分析。本團隊於此研究最大之收穫，即是將高中三年所學，學以致用，並得到從做中學的寶貴經驗。

此研究是以自製陣列鏡片所組的平面聚光鏡來提高太陽光的能量，並研究熱幅射物質微粒懸浮在膠體溶液下，透光率與吸熱程度之關係，並以各種金屬、非金屬及氧化金屬微粒在膠體溶液下呈懸浮狀態下，對於太陽光幅射熱的導(吸)熱效能比較，尋找最適合的吸熱材以提升對太陽熱能吸收的效能。本研究所使用吸熱材的溶劑是矽油，因矽油處於高溫時的狀態較穩定。並且矽油通常都使用於保溫的器材上，所以矽油的保溫效果比其他材料良好。故我們採用矽油為我們研究的基本溶劑。

本實驗主要內容為利用波形產生器和喇叭產生聲波，以Parafilm作為水珠和喇叭的接觸材 質，對水珠產生強迫振盪，產生現象有變形三、變形四、變形五、二尖、不穩定的三邊形和噴發。此外，調整水量、頻率、電壓，觀察並記錄水珠的變形現象，並進一步探討水量、頻率、電壓對水珠的影響。

現在大多數的人都只注意到具有經濟價值的螃蟹，卻忽略了在濕地上渾動著大螯的招潮蟹 。有感於生態的破壞，濕地的大減，招潮蟹族群的滅絕，而做此實驗，讓大家任事這生物圈重要的一環，也是生態環境的指標 ─ 招潮蟹。 註 1：本實驗採用的招潮蟹為北方呼喚招潮蟹，又名黃螯招潮蟹、北方凹指招潮蟹、呼喚招潮蟹。 註 2：學名為Vca borealis 註 3：公蟹右大螫數：公蟹左大璧數= 200 : 3