生活與應用科學科

本研究收集7種落葉、混合9種及隨機取得3袋落葉，以1、2、4噸加壓成型及300℃、400℃碳化製成碳質燃料，並利用自製燃燒爐-水杯系統探討其燃燒特性。研究發現，葉脈比率較高者，粉末的大中顆粒比率、碳質/灰分比、水杯吸熱值與升溫速率等皆有隨之升高趨勢；葉質亦明顯影響碳質/灰分比與熱值，順序為：單子葉紙質＞雙子葉薄革質＞雙子葉厚紙質。製程方面，400℃碳化的碳質燃料其碳質/灰分比低於300℃者，但水杯吸熱值與升溫速率則明顯較優；提高成型荷重可使碳質燃料密度、碳質/灰分比、水杯吸熱值呈上升趨勢，升溫速率則呈下降趨勢，而以2噸較佳。經檢量推估，落葉碳質燃料燃燒熱值約4360～5888cal/g，與市售褐煤相近。落葉碳質燃料的最佳製程為2噸成型荷重與400℃碳化，並利用熱電晶片自製改良三代熱電小屋進行熱溫差發電，充分展現其發電潛能。

風力發電是目前全世界成長最快的能源科技，雖然風力發電仍遭受成本高、效率不夠的批評，風力發電場甚至被形容成醜陋、噪音驚人、又危害生態，但專家們依然努力改良風力發電的裝置及設計，試圖設計出氣體流動性能良好的葉片，將動力傳導給發電機以開發能源。本研究的目的就是在探討扇葉設計與氣流之間所產生的互動關係，運用生活中垂手可得的材料，和實驗室中現成的實驗器材，設計一套簡易裝置來探索扇葉與風的神祕關係。

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。

本實驗主要是探討如何製作有效的防火塗料，使其達到環保又省錢的利用。 我們利用拜拜後燃燒剩下的金紙灰燼，來當作防火塗料的主材料並使用不同的黏著劑〈例如：膠水和白膠〉與金紙灰燼混合，塗在實驗用的冰棒棍上。經由設計九組不同的實驗，我們發現到純粹的冰棒棍在酒精燈上燃燒，平均約8秒即起火燃燒；若在冰棒棍表面塗上金紙灰燼加上各種不同的黏著劑所製成之防火塗料，其起火燃燒的時間均有明顯的延後。實驗結果也顯示不同的先後順序之塗料塗抹製程，其防火效果，也會有明顯的差異。 我們為求能獲得更佳的防火塗料，選用學校實驗室中的碳酸鈣及碳酸氫鈉藥品作為第二主材料，將藥品混合金紙灰燼與黏著劑作為防火塗料，使用碳酸鈣藥品的實驗結果顯示防火功效並不如膠水加上金紙灰燼來得好；而且意外發現使用碳酸氫鈉藥品加上膠水混合，產生縮合之化學反應，其產物有如一團橡皮筋球，無法作為塗料使用。 這次的實驗讓我們知道，像金紙灰燼這麼平凡無奇的東西，竟然也能發揮這麼令人意想不到的功效，實在奇絕！

在地狹人稠的台灣，停車位不足，常讓駕駛人在尋找停車位的過程中常讓駕駛人分心而肇事，停車位的狹小也考驗駕駛人的停車技術。樂高公司NXT機器人的超音波感應器可以用來測量物體的距離，而且NXT的伺服馬達可以很精確的由程式控制轉動，所以便想用樂高機器人來模擬汽車，探究自動路邊停車的奧祕。 經過不斷的觀察與測試後，終於能以模擬車模擬自動停車，雖然功能與人工停車較差，需要較大的停車空間。但若能提升超音波感應器功能，配合程式修正，相信一定可以提升自動停車的功能。

去年夏天的颱風帶來大量的雨量，讓石門水庫水變得十分混濁，所以停水停了好久?下了大雨怎麼反而會缺水呢？新聞說化學藥劑明礬可以淨水，但是加太多對身體不好，所以我希望能找到既環保又有效的淨水方法來解決這個問題。並且設計了一個自製濁度計來測量辣木淨水的程度，並從實驗中不斷改良，讓它可以很清楚的顯示出溶液的濁度。在淨水效果的測量中發現許多事情：1. 辣木淨水的功能比明礬的效果好，而且辣木粉是天然無害又可大量取得；2. 辣木和明礬的淨水效果，跟粉末的比例以及泥水溫度有很密切的關係； 3. 不是所有的植物種子粉末都具有淨水效果；4. 泥土的顆粒愈細，辣木淨水的效果愈快也愈佳；5. 設計製作的環保淨水器具有良好淨水效果。

摺紙飛機是大多數兒童對飛行夢想的開始，利用單張紙摺疊形狀，靠著少許的風力及玩者投射的力量以產生動力來飛行。摺法最簡單、最平常的一種紙飛機，只需要一張適合的紙就能做出來，而且還可以改變用不同的摺法來使飛行的效果不一樣，就是一個非常有趣的紙飛機玩伴。透過不同形狀的紙飛機來探討出什麼樣的形狀飛機可以飛的遠，什麼樣形狀飛機可以飛的久。你也可以對機身做小小的改變，使紙飛機可以飛得更順利！更可以透過這樣的改變使紙飛機飛到你想要飛得地方。

在本篇研究中我們分析了現有音高偵測技術中的自相關函數（ACF）、平均振幅差\r 函數（AMDF）法，加以組合而發展了一個更為精準的音高偵測函數，為了達到即時顯\r 示前聲音的音高供使用者方便於吉他的調音，在實作時採用了快速傅立葉轉換（FFT）\r 與反快速傅立葉轉換（IFFT）來大幅提升程式的運算速度，從實作與測試中得知，我們\r 的方法可以在很短的時間內（0.13 秒至0.15 秒）完成每個音框的音高辨識，以即時地\r 方式呈現目前聲音的音高，且其在音高上的平均誤差僅有0.39%。

我們改良了九年級課本中單擺實驗，研發了四代實驗裝置，而我們的實驗裝置主要是利用單擺的週期變化計算出電梯的最高速度、加速度以及平穩度，後來我們利用第三代實驗裝置測量了台北101的超高速電梯，並和電梯業者所使用的專業儀器加以比對，發現有些許的不同，因此我們分析了第三代的實驗裝置的缺點並加以改良，研發出第四代，在第四代裝置中，我們將儀器加裝粗略真空裝置以減少空氣阻力，並使用光柵作為感應器，增加數據的精確度，希望能使自製實驗裝置與電梯業者所使用的專業儀器數據相符度增加。

蝦蟹殼中有幾丁質，重?約佔三分之一，本實驗以蝦蟹殼做為原?，經清洗、粉碎後，再以鹽酸去碳酸鈣與氫氧化鈉去蛋白質處?後，最後再經高濃度氫氧化鈉去乙醯化，製造出幾丁聚醣，由於幾丁聚醣如溶於酸中可以得到比較高的正電，所以我們嘗試將幾丁聚醣溶於工研醋中，進行水果保鮮的測試，並找出最佳的保鮮條件為：0.5g的幾丁聚醣溶於工研醋中(使用2.5ml的工研醋配成50ml的水溶液)，對於桔子、木瓜、棗子有比較好的保鮮能力，至於橘子與香蕉則有加速腐敗的情形，還有對於柳丁的保鮮能力無法看出。最後又仿照市售PE保鮮膜的方式，嘗試做成幾丁聚醣/PVA薄膜進行保鮮的測試，發現製成薄膜的保鮮能力並不理想。