生活與應用科學科

2015年4月，全台發生嚴重的缺水危機，然而台灣四面環海，年降雨量也不少，照理來說應該要比沙漠國家更不缺水才對。沙漠型的國家（如以色列）都採用海水淡化解決缺水問題，台灣呢？ 從最先研究的各種海水淡化的方法，如：逆滲透、多極閃化、電透析法、蒸發法等，而我們選擇了成本最低及製作方法最基本的蒸氣法。 創造出最有效率的蒸氣海淡法便成為了我們這次實驗的目的，從利用酒精燈燃燒過濾海水到利用凸透鏡和凹面鏡及微型凸透鏡(利用太陽能反射)等歷經多次實驗，將蒸氣海淡法提升到兼顧低成本及高效率。

首先以風洞實驗器固定風速、風源位置，測定建築物質量與受風面面積的關係。其次採用攝影機攝影風吹襲不同形體之建築模型，以慢速播放來觀察模型的振動情形；並利用乾冰、色光照射，佐以攝影播放觀察建築物周遭氣流之流動情形，求取氣流方程式。最後利用上述方法，測定風對不同複合式建築物之振動及氣流流動變化情形的影響。實驗發現建築本體愈重時，風影響其振動頻率也就愈小，這是因建築物受到地球引力愈大，風要吹動建築物所需的作用力也愈大。而建築物雖受風面面積一樣，但若受風吹襲的方位不同，仍會造成建築本體振動頻率相當大的差異，這將造成居住在其中的人感到不舒服及不安。實驗中並發現以另一棟建築相組合(複合式建築)可有效降低振動頻率：若多棟建築地基連結在一起，則抓地力愈大，穩定度愈高；或當多棟建築本體利用連結建築連接在一起，則加起來之總質量遠大於單棟建築物之質量，因此風造成振動頻率就變小了。故整體而言，附加建築是降低風影響建築物振動的好方法。

一則『鋁箔包加味燒小心鋁中毒』新聞，激起我們想更加瞭解鋁、鋁箔紙性質；首先（1）應用課本學過的方法做實驗、觀察、並比較出鐵和鋁性質差異，進一步瞭解鋁箔性質（2）我們改良多種方法，才驗證出鋁箔皺摺和光澤，會影響傳熱和保溫，其中傳熱實驗我們以鋁箔直接包冰塊加熱，測融化水量的方法，最容易測出結果；我們再利用此包冰塊方法輕易驗證出（3）鋁箔包內含空氣食物烤熟的較慢，並驗證出（4）食物包在鋁箔內，切割後燒烤較容易熟；最後（5）我們用鋁罐、鋁箔自製成的容器，裝各種調味料溶液，加熱燒烤觀察，發現鋁在酸性甚至在鹼性溶液中，很容易生鏽，而含糖類調味料最容易燒焦；由以上各實驗我們結論出，一些食物包著鋁箔燒烤較正確安全的方法。

本研究以充分利用國中所學的力學與力學在營建科技的應用，使用碳纖維絲、棒等的材料，模擬碳纖維包裹而成的樑板柱體，來對有關碳纖維作用力運用於日常生活的產品的研究。經由參考課本及一些論文文獻等知道碳纖維有質輕、剛性強等特性，由於在歷屆科展中並無對此主題有相關之探討，因此經過本組在實驗中發現問題與討論後，我們得到下列結論：藉由材料因荷重變形的現象，來比較碳纖維在不同產品中的應用，確實呈現其重量輕且又剛性強的特性。並且將碳纖維運用於不同建物，如橋樑等亦然。發現在考慮其所使用的位置與時機的環境與產品的特性時，當選對地方與使用時機，碳纖維才能發揮比其他材料更輕但剛性更強的優點。

文明和科技為人類帶來便利的生活，相對的也製造許多污染。設法找出最反璞歸真的暖包，就成為驅使我們進行這個實驗的最大動力。要做出最反璞歸真的暖包，需要的材料必須容易取得、保溫效果要好，還能重複使用。我們找出使用適量的黃豆，加上保暖性高的布料，配合家庭必備的微波爐，就可以簡單的製作出好用的暖包。這個實驗包括國民小學自然與生活科技課程南一版第一冊第二單元「物體受熱的變化」、第八冊第一單元「熱與我們的生活」，以及國立編譯館第十冊第二單元「物質受熱的影響」，還有南一版第八冊第四單元「永續家園」的內容，也讓我們將所學實際從實驗中驗證。

我們利用牛頓第二運動定律的實驗器材加上彈簧，嘗試模擬出走路時的情況，以研究杯中的咖啡溢出的情形，並設計出各種杯環來使咖啡不再溢出。在嘗試了各種形狀、厚度的杯環後，我們發現雙層杯環在各種水位高度下整體防止溢出效果最佳。若只考慮在高水位下，凹圓杯環則有最好的表現。未來我們可能往多層杯環為目標，並與凹圓等表現突出的形狀結合，以期製作出能應付各種振動情況及水位高度的完美杯環。

青山常在、綠水長流，是我們最嚮往的環境。當校園水池重新開挖後，我們就想要讓水池重現生機，是要做生態水池，或美觀實用的水池呢？於是我們一邊做觀音鄉水生動植物的調查，一邊用壓克力筒模擬水池，嘗試養一些魚類與水草及如何換水排水的實驗，之後做能否改善水池漏水的狀況的糯米黏著劑實驗。也做各種水的涵氧量、溫度、ｐＨ值、微生物與優養化的關係實驗。最後參考這些實驗的數據及一些相關資料，我們決定不要侷限於生態水池，而是寓教於樂、怡情益智又美觀實用的水池，但也不失於富有生態保育的觀念。不僅可以做為我們的觀察學習園地，也是舒緩身心的好所在。

本研究主要要提升校園及社區綠色建築生活環境因子，依費氏數列奧秘，研究植物葉序的自然玄機，用以了解太陽光能營養植物成長能。依費氏數列奧秘得知，許多生物外部形態構成測量數，後數據減（或除）前數據，其間有—自然性正相關，且其間有恆等式產生，測量準確度很重要，葉柄、葉間距、葉面積，正逆旋轉90°、180°、270°、360°其間葉序重複關係，均有奧妙知識，為一項值得再深一層研究的價值。依風水法則提供學校居家軟硬體結構，不如法的規劃，提升綠色生活品質。且藉此研究期間，建立校園及社區同心家園庭園植物基因庫資料。以便全校師生導覽解說，社區民眾認識居家附近植物生態，加強環保生態保護知識。

本實驗利用玉米粒加熱會爆開變成爆米花的原理來測試，因為加熱會使玉米粒內的水分、氣體膨脹，當玉米粒的外殼承受不住時玉米粒就會爆炸成爆米花。實驗中發現，以白沙（加蓋）加熱是最快的，因為白沙受熱較平均，比熱較低使得加熱速度較快、且具有足夠空隙供熱對流，導致玉米粒較快爆炸。最終發現以鋁箔紙包覆玉米粒的方式會讓爆米花的形成較大顆，原因是因為將鋁箔紙包住玉米粒加熱時，其中約占玉米粒2成質量的水氣與部份物質將蒸散衝出，造成鋁箔紙內的壓力變大，也因此使得爆開時爆米花會變得比較大顆。

汽車是工業時代中製造大量汙染物的產品，環境污染其中之一含冷氣系統部份，所以此專題為改善冷氣對環境的破壞。汽車排放汙染物多寡決定於引擎負載，引擎負載越大，污染物排放越多，而車用冷氣是消耗最多負載的附件，而致冷晶片只須消耗電能，使引擎負載降低，使引擎排放的汙染物大幅度降低。 實驗過程，運用三用電錶測發電機的電壓值；勾錶測發電機的電流值；廢氣分析儀測車輛排放的CO、HC值；固定汽油量在引擎怠速運轉下測出燃油消耗率，判斷出自製的冷氣系統既環保又節省資源。 汽車科課程有鈑噴課程，藉本專題加上汽車外型製作，讓同學知道利用玻璃纖維也可以製作出跟鈑金一樣強且輕的的外殼，再噴漆。