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高中組

利用電化學探討土壤奈米粒子對重金屬的吸附

由於工商科技的發展帶給環境負面的影響日漸嚴重,其中尤以重金屬對台灣環境的影響較為顯著,故探討能移除排放廢水中的重金屬之有效天然資材有其重要性。以台灣天然存在之大地資源土壤中的奈米粒子來進行對汞、鎘的吸附,試驗結果得知,台灣三種代表性土類土壤中的奈米粒子確實能有效地吸附汞離子和鎘離子,且其中以對汞的吸附要大於對鎘的吸附。屬於砂頁岩沖積土的奈米粒子對汞、鎘的吸附最大,其次是黏板岩沖積土的奈米粒子,而最小的則是屬於台灣紅壤的奈米粒子。以上結果經由電化學方波伏安法的測定、電導度計法的測定與發芽率試驗結果都有相同的趨勢,顯示土壤奈米粒子可用來當作移除汞、鎘等重金屬的天然資材。

帥(Ceva)!孟(Menelaus)想變立體

我們發現 一、Menelus、Ceva定理亦可應用於平面的凸多邊形與空間中的多角錐, 且結論彼此有高度關聯性。 二、(一)、能畫出三角錐內部7條線段共點及內部6個△亦共於此點的方法。(二)、若三角錐中的任一個△之任2條線段的比例為已知,只要再任給剩下[25-(2+4)]=19條的其中1條線段比例,必可知所有25條線段比例! 三、(一)、正四面體的外接球球心及內切球球心均為同一點I。(二)、 (外接球半徑):(內切球半徑)=3:1 四、(一)、Menelus、Ceva定理『大和解』的△跳法可推廣到三角錐。(二)、三角錐內部7條線段共點的結論可應用於在已知空間中任意相異四點P1, P2, P3, P4 (任三點不共線)的條件下, 證明出若此四點P1, P2, P3, P4 共平面AP1/P1B?BP2/P2C?CP3/P3D?DP4/P4A=1

風塵僕僕、阻礙重重─自製風阻測定實驗

現實生活中難免少不了摩擦力,但流體-尤其是氣體─所造成的摩擦阻力卻往往被忽略。丹麥物理學家斯托克(Stokes)推導出當「球體」在高黏滯性流體中均勻運動且滿足低雷諾耳數(Reynolds Number)的條件時小球所受的阻力為 6πrηv。我們由此實驗獲得靈感,希望找到「圓柱體」在穩定流體中所受的阻力關係式。我們以圓柱體當待測物,並假設兩種可能的變因,分別為圓柱體底面半徑和圓柱體長度。然後設計實驗將條件不同的圓柱體以棉線連接,吊在壓克力中空管中,另一端繞過阿特午機,綁上砝碼,置於有防風櫥(防止氣流干擾)的電子秤上(電子秤須先歸零),以固定的風速從壓克力管下方吹送,穩定之後,紀錄電子秤上所增加的讀數。該讀數即為該金屬圓柱所受的阻力。另外取同樣的金屬球數顆,假設兩種可能的阻力變因,改變兩球的間距以及固定間距時球的數目。然後依照上述步驟測定金屬球所受的總阻力。經多次的實驗,分析所測量的資料,我們可觀察出待測物所受的阻力與某些變因有關。

一波多折

當一顆球在撞球桌上晶無數次與桌邊碰撞,則入射角之間有啥變化呢?如果撞球桌不是長方形而且是正n 邊形時?球的出發點是否跟角度之間有關係呢?讓我們一起來探討這個問題吧!且當正n 邊形時,球由任一邊的中點出發且能碰擊其他各邊θ 的取值範圍,若不是由中點出發而是由任一點出發,那又是什麼情形呢?如果是任意凸n 邊形又有什麼情形?

婆娑起舞的曲線

在知識探索的歷程中,接觸實際的事物是增進學習的最佳方法。高二下,我們面臨許多二次曲線上的問題,過些問題可以用空問上的概念來解釋。在以往,我們所涉及、所熟知的只限於平而上的幾何圖形。囚此,我們對於空間上的概念並非十分明確,而必須借重各種模型來加以深入探討,但是我們對於所接觸到教具,感到並非理想,他們過於死板化。所以我們建立了一套活動的立體模型,希望能夠使教學兩方面進行得更順暢,同時也將一些"性質"加以研究、討論、證明。

“孟”幻泡影

在以下所提到的泡膜,皆只討論由相同液體所構成,且泡泡以不同大小兩兩接合。當泡泡互相接合時,因為表面張力與泡泡內外壓力差的關係,會慢慢移動至最穩定的狀態,我們由兩個泡泡結合時的Plateau結構理論,嘗試去推論三個泡泡相接達穩定時的結構公式,發現此結構公式符合孟氏定理的圖形,再由這個理論架構去推導四個泡泡相接情形達穩定後的結構之公式,發現也符合孟氏定理,再延伸討論n個泡泡時的可能狀態。

蘭陽溪流域環境品質之調查與研究

攤開全省的地圖馬士就可清楚地瞭解,台灣東北角三面環山,一面臨海的宜蘭縣獨自成為一個地理上的小單元”由於重山峻嶺阻擋濕暖氣流的繼續挺進,使宜蘭地區帶來充沛的雨量,也造成不少問題,因此最近幾年來,各級政府對宜蘭地區最重視的措施奠過於「治山防洪」這個主題。而蘭陽溪是宜蘭縣的主要河川,長約 73 公里,沿著雪山山脈與中央山脈之分界線一路往下,貫穿蘭陽平原,兩岸耕地約達 12000公頃,其重要性可想而知,故身為蘭陽地區的一份子的我們,便想利用我們極有限的知識,對蘭陽溪作一番基本的調查與研究。

以HHT探討311日本海嘯對台灣各港的影響

本研究以希爾伯特-黃轉換 (Hilbert Huang Transform, HHT),來分析311日本海嘯對台灣各港的水位變動影響。利用HHT將各港驗潮站資料分解成數個本質模態函數 (Intrinsic Mode Functions, IMF),從中找出天文潮和海嘯影響的IMF。將主要的天文潮及趨勢線濾除後,可清楚看出海嘯影響水位的成份,進而分析各港口海嘯波抵達時間、振幅大小和主要頻率等。由 IMF 中可發現海嘯波來臨前海水水位退潮及急升狀況。此外,東部各港呈現出較為明顯的地震前導波(P波)所引起的高頻震盪波,與地震發生時間、P波傳遞速度、海水傳遞延遲及各港水位抬升時間都大致吻合,但較海嘯波到達時間大幅提前。上述研究結果,對瞭解海嘯波特性,將有所助益。

以太陽光誘發水溶液中光觸媒與Cr(VI)間之光化學反應及其可能機制

近年來,光化學的技術廣泛的運用在我們的日常生活當中,但針對無機物方面的去除效果以及進一步的機制研判似乎較少被探討,因此本研究挑了課本中常見的重金屬汙染物'鉻'做為我們去除探討的對象。一般光催化反應主要依賴耗能的紫外光提供能量來激發光觸媒產生光生電子電洞。本研究主要係利用太陽光,在控制水溶液不同起始pH值、光照強度及添加不同電洞補捉劑下,討論比較誘發兩種光觸媒(ZnO, TiO2)與Cr(VI)間之光催化反應之效果及其可能之反應機制,再以固相及液相分析推論出其中可能機制。結果顯示,pH值的變化影響TiO2比較顯著,太陽光強度越強效果越好,電洞捕捉劑以Na2-EDTA幫助效果最顯著,ZnO可吸附之Cr多於TiO2,ZnO於反應過程中會酸腐蝕溶出升高水溶液pH值。

瓦斯行老闆不是我?是它.腸內菌之產氣量與食物關係之探討

從小到大似乎常聽到大人們“告誡”我們“吃蕃薯會放屁”!又在童話故事中,看到那位皇后因為不小心在國宴時放了一個屁而被趕出皇宮的悲慘遭遇,又使我小小心靈曾經耿耿於懷!這引發了我對其造成原因的研究興趣,那真的是她自己的錯嗎? \r \r 經過多方蒐集資料的結果,吾人發現,其實這大都是因為生長在人體腸內的腸內菌所造成的。這些腸內菌叢中,有部分是具有產氣功能的菌種,例如:腸產氣桿菌(Enterobacter)、E-coli及PV(普通變形桿菌)、Citrobacter、Klebsiella、Serratia等,由於我們的食物中,有部分可使得這些菌種在其利用這些成分後產生氣體,而氣體在聚集一定的量以後便會從腸道排出,也就是所謂的『放屁』! \r