全國中小學科展

最佳團隊合作獎

「油」然而生的橋樑科技-探討生質柴油之製造條件與對柴油引擎廢氣排放之影響

本研究探討重點有二:一、以市售沙拉油及營養午餐業者之廢食用油為原料,個別添加不同比例之甲醇鈉溶液,探討其轉脂化之最佳條件。經實驗顯示,沙拉油製造生質柴油以沙拉油1000ml、甲醇150ml及氫氧化鈉5g進行轉脂化反應最佳;而廢食用油製造生質柴油則以廢食用油1000 ml、甲醇180ml及氫氧化鈉3.5g之條件最佳。二、在市售柴油中加入一定比例之自製生質柴油,進行引擎廢氣排放檢測。結果顯示,其廢氣中碳微粒、碳氫化合物及氮氧化物等有毒廢氣之排放量,均較市售柴油為低,而一氧化碳之排放量於引擎高轉速時亦較市售柴油為低。本研究之實驗過程與成果,可做為教學之重要參考範本,並提供交通與環保主管機關做為制訂與修改法令之參考依據。

中部大坑地區日本菟絲子(Cuscuta japonica Choisyvar.japonica)之植被影響評估

本研究針對日本菟絲子的形態特徵與台灣其他菟絲子屬植物加以區分,並探討其對植被的影響。日本菟絲子的莖較粗(直徑可達 4mm),與帄地常見的帄原菟絲子(小於 2mm)不同。監測中部幾個分布地點,部分區域有擴大的趨勢。物候觀測顯示四季皆為莖延長期,花期則由 10 月至隔年 4 月,僅發現少數疑似果實,但其內皆無種子。樣區中同時調查日本菟絲子與小花蔓澤蘭的寄主數量、帄均相對覆蓋度,數據顯示日本菟絲子的生長擴張能力較小花蔓澤蘭為強。實驗顯示日本菟絲子可使小花蔓澤蘭大量死亡,並向外尋找其他寄主。日本菟絲子可逆時針纏繞落地生根,產生吸器吸取養分,4 週後明顯抑制寄主的生長,8 週後一半以上葉片枯萎,最後導致寄主死亡。

鐵砂的秘密

本研究的目的是想要了解臺灣地區東北角沿岸沙灘沙子的顏色和顆粒大小不同的沙子,這些沙灘的沙子中鐵砂的含量有多少?這些沙灘沙子的成份是否含有碳酸鈣?為了瞭解這個問題,我們利用磁鐵及鹽酸來進行實驗,結果證明臺灣地區東北角沿岸我們所採樣的沙灘,發現不同的沙灘所含的鐵砂和碳酸鈣含量都不一樣。還有沙灘沙子顏色、沙子顆粒大小與鐵砂含量沒有一定的關係,而且沙灘沙子顏色與碳酸鈣含量也沒有一定的關係。

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?

小豆士VS.自由基

豆類芽菜研磨冷凍乾燥後以50%乙醇萃取,滴加DPPH 紫紅色溶液會隨萃取液濃度增\r 加而變淡,顯示萃取液濃度愈高,清除自由基能力愈好,佐以分光光度計測517nm 吸光值\r 也得到證明。\r 發芽0 天紅豆與發芽3 天綠豆萃取液有較佳清除能力。綠豆子葉及根部、黑豆及黃豆\r 芽體、紅豆子葉均有較佳清除能力。\r 不同加熱方式會影響芽菜抗氧化能力,隔水加熱溫度愈高,綠豆清除能力愈好;水煮\r 後,僅豌豆及黃豆增加清除能力;以160W~480W 微波加熱,除黑豆外,其餘豆類均提高\r 清除能力,黃豆在480W 微波後有極佳的清除效果。\r 鐵釘生鏽實驗和芽菜萃取液清除自由基能力強弱有高相關性,因此,建議以鐵釘生鏽\r 實驗來比較物質相對抗氧化能力。以便宜又簡單的方法取代昂貴檢測方式也是重要研究目\r 標

天羅地網-花蓮港港池共振

本實驗的感測系統利用喇叭、鍍鉑黑電極、波型產生器、鎖相放大器、及 sciworkshope750 介面卡組合成一套系統。此系統使偵測精密度大幅提升,使得花蓮港模型尺度變小(120×60×4cm),因此可節省實驗的成本與時間。(精密度達3.0×10-4cm/mV) \r 本實驗希望藉由模型的建立,感測系統的整合,以及傅立葉分析,使研究者可在各種模型條件下,獲得水波傳遞的相關物理量。本實驗雖為縮小模型,但由於系統的精密,測出的共振頻率、衰退時間及振幅皆非常明顯。 \r 鑒於花蓮港喇叭狀港池經實驗後證明容易造成港內共振,且不同的入射波頻率不同,所造成的共振現象及共振位置相當複?,首要課題是要在港內設置適宜之消波裝置,減緩共振現象。本實驗由降低水波震盪時間及消弱震盪幅度兩方面著手,分別於港壁設置消波線,及於港底設置網格。 \r 在模型實驗中,前者以最鬆散、分支最多且孔隙最大之毛線效果最佳,棉線次之而尼龍繩最差;後者則以網格孔徑最大的鐵網消弱振幅能力最為極致,塑膠網次之而孔徑最小的紗布最差。

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

n柱河內塔的捷徑建構與通式的尋找

對於n柱河內塔的移動,當完成遊戲,其過程必存在「半移動」(名稱說明見P5 )狀態。我們從「半移動」狀態中,尋找出如何達成「捷徑半移動」(名稱說明見P14)的方法?此種方法為「滿格建構」(名稱說明見P12)。進一步利用「捷徑半移動」,建構出「河內塔的捷徑」。並從「滿格建構」推導出的「滿格數量關係表」,發現其關係存在著「巴斯卡三角圖形」。利用「巴斯卡三角圖形」的關係,我們推導出n柱m環的通式。成功的解決了”Explorations in 4-peg Tower of Hanoi” ( Ben Houston & Hassan Masum , 2004 )這篇論文,所談及的『百年來,河內塔4柱以上的移動是不能証明最優化』。

瓶中「迅」—探討於洗滌瓶中過氧化氫反應速率定律式的影響

一、 使用簡易的儀器-「天鵝型」的洗滌瓶,加上以針筒與針頭的進料裝置,輔以電子天秤測量排水質量,可以測量出較有效的反應速率值。讓一般高中學校的化學實驗室也能方便、減量(減少為1/50~1/10)、便宜、快速與準確的完成反應速率的實驗,並且不使用有毒性的水銀來量測氣體體積與壓力,達成綠色化學實驗室的境界,改善實驗室的安全環境。二、 本實驗量測到反應速率與濃度的關係: (一)有 R∝ [H2O2]1 、 R∝ [H2O2]1 × [Fe(NH4)2(SO4)2]1 、 R∝ [H2O2]1 × [KI]1 與各項參考文獻資料是相同的。 (二)二氧化錳加入的質量與反應速率有正向關係。 (三)碘化鉀水溶液是進行雙氧水測反應速率的較佳觸媒催化劑。

78快樂向前「行」

本研究是從自然與生活科技領域中有關「力的世界」單元出發,探討斜坡角度與四輪車行駛距離及穩定度的關係,並模擬真實駕駛環境,研究車子受到撞擊時,車中不同位置的「乘客」其位移情形,並找出降低「乘客」位移的方式。最後,再與真實生活中的行車環境作對照,找出行車最安全的情境及最安全的座位。我們利用一整年的時間完成研究,研究的過程中,我們透過實驗了解複雜物理系統中的簡單原則,不僅讓我們感受科學的迷人之處,也能更享受學習科學的樂趣,獲得非常多的收穫。