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最佳團隊合作獎

發鹽橋語誰來放電?探討以金屬代替鋅銅電池鹽橋的反應

許多人認為以金屬導線取代伏打電池中的鹽橋不會有電流,也有人認為只會產生瞬間電流。真是這樣嗎?我們用不同的金屬(銅、鉛、鐵、鎂)取代鹽橋(下圖左)。每次觀測兩個半小時,發現持續有電流。觀察發現電極上堆積的金屬為疏鬆粉末,溶液和電極持續反應。鹽橋的功能是維持兩杯溶液呈電中性,以金屬導線取代又是如何?我們認為若以金屬作橋,就像兩個獨立的電池串聯(下圖右)。我們經實驗證實以上想法。關於金屬作橋的電池的放電反應,詳細說明請參P17。實驗發現以金屬作橋,電流與較標準鋅銅電池不穩定,缺乏實用性。希望未來我們能再研究,設計出具實用性的金屬橋電池!

自熟可熱—自動加熱便當盒DIY

這個實驗利用生石灰加水會放出大量熱能的特性,設計了一個自動加熱便當盒。我們發\r 現生石灰雖然加水會產生高熱,在沒有密封的情況下,最高溫只會維持在95℃,可以讓食物\r 加熱又不怕會燒焦。\r 我們使用身邊的一些現成免洗餐具的材料當做外盒,再利用烤肉用的鋁箔盒當做?食物\r 的容器,讓加熱變得更有效率,並且找出生石灰加水較安全又有效率的方法。設計出了一個\r 加熱效率好又能自己動手製作的自動加熱便當盒。

時勢「鎖」迫—圓葉鴨跖草的閉鎖花

圓葉鴨跖草植株有三種枝條,著生不同的花:直立莖的開放花、匍匐莖和地下莖的藍色、白色閉鎖花。開放花有雄性及兩性花,雌雄蕊位置分離,有利異花授粉;先開地上閉鎖花,最後開地下閉鎖花,花比較小,花粉可孕比例低,影響種子數目,但種子較大,尤以地下閉鎖果為最且萌發率最高,是以質取代量的生存策略;故推測其具有資源分配(resource allocation)的能力,植株小時以地上閉鎖花快速繁衍;產生開放花,以增加基因歧異度;最後有充足的能量產生地下閉鎖果,加上原本母株的合適環境,可確保子代的繁衍。溼度高、植株遭破壞、黑暗有助於閉鎖花的產生,土壤密度高、生長空間小則不利,推測植株能因應環境,調整不同花朵之間的比例,利用吸收的養分有效率地繁衍後代。

南崁溪河口沉積物垂直粒度分析

桃園南崁溪河口位於竹圍漁港旁,河口附近兩支流匯流,河道變寬。每逢大雨沖刷河岸堆積沉積物。本研究採樣位置位於南崁溪河口附近,於河流左岸沖刷沙灘上,使用沉積物垂直分層取樣方法進行分析。第一次取樣2008 年10 月採ㄧ管,第二次取樣2009 年1 月採7 管,分析沉積物粒度隨深度變化情況,藉此了解南崁溪河水營力變化。經由兩次採樣粒度分析發現表層21 公分沉積物可能為東北季風之沉積物。第二次採樣7管沉積物分析,經對比63 到93 公分不等深度沉積物,發現四層特殊沉積層。依據各管沉積物層面深度繪製成層面立體圖發現層面向河面傾斜,且有類似河道旁沖刷崩落地形,有向河道中央移動之情況,代表河川沉積物逐漸增加。

退燒—溫室效應之研究探討

本研究主要透過設計模型的模擬實驗進行溫室效應之探討。研究中設計能模擬實驗之模型,並制訂一套測溫實驗方式,以模型內受光照時的升溫情形,以及停止光照後的降溫情形,作為溫室效應之表徵。研究先探討一定空間內,氣體種類及二氧化碳濃度造成的溫室效應;接著比較模型內「地面高度」、「地表材質」及「天氣狀態」下的溫室效應情形;最後探討如何降低模型內的溫室效應。研究發現:1.各氣體的溫室效應表現不同,其中以二氧化碳的影響最大,而且濃度越高,溫室效應越明顯。2.溫室模型內在「地表高」、「石地」與「空氣對流」情形下,受光照後較不易降溫。3. 利用「消耗二氧化碳濃度」及「設計屏障遮蔽紅外線」兩項方式都能有效降低模型內的溫室效應。

搶救視力-自製電腦視力測量器

我們利用電腦製作了一套視力測量器,可以很快速、方便的檢測自己的視力狀況。經過大家的努力,我們自製的電腦視力測量器目前可以測量下列的項目:(1) E字視力檢測:檢查視力是否正常。測量時,電腦會自動隨機變換E字的缺口方向,讓受測者無法猜答案。測完可顯示有趣圖案和音效,告知檢查結果。我們以17 吋電腦螢幕製作,適用於受測距離2~6 公尺的空間大小。對於不同的電腦螢幕大小 (例如:12 吋~24吋),只要改變受測距離都可適用。(2) 斜弱視檢查:利用電腦產生的亂點立體圖,戴上紅藍眼鏡,檢查是否有斜弱視。(3) 散光檢查:透過電腦產生的散光檢查表,判斷線條濃淡,可以知道是否有散光。電腦視力測量器和標準視力測量器做對照組測量比較後準確率已達 70%,所以可應用於視力檢查。而且我們使用 Power Point設計,容易透過網際網路 e-mail傳送、或在網站供大家下載使用,達到推廣視力保健的目的。

清潔酵果大不同

本研究理念主要是以「物盡其用」為出發點。利用學校營養午餐每周兩次副餐的果皮廚餘製作成天然的清潔酵素,不僅能減廢尚能減少市售化學合成清潔劑的用量,以減輕環境污染及對人體之危害。實驗中,我們嘗試用柚子皮、香蕉皮、橘子皮各加上一定比例的黑糖和水,製成三種不同成分的「垃圾酵素」。在等待發酵的三個月中,我們在網路上搜尋到許多關於果皮酵素在生活上的功能,有除污、除霉、除油漬、液態肥料…等。我們期待環保酵素能取代市售化學合成清潔劑與化學肥料,經由實驗來確認網路資料之可信度並提出改善,期許對地球的環境盡一份心力。

衝衝衝-橡皮筋動力螺旋槳船

我們的實驗目的主要是探討影響橡皮筋動力螺旋槳船在水面航行距離的因素為何?瞭解其相同船身、相同重量且動力相同時改變螺旋槳的位置、船身重心、不同樣式與大小的螺旋槳、船型樣式的各種變化來瞭解影響橡皮筋動力船的行進距離等因素,並針對改變螺旋槳吃水深度的不同、船身的形狀對行進距離影響進行實驗與探討,來驗證我們的想法,藉此充份掌控一些符合節能的動力船艇技巧,並加以利用與了解。

光電化學能車~自製電池的探究與應用

高價能源時代來臨。尋求永續、環保、經濟的能源刻不容緩。太陽能乾淨無污染,但遇上陰天或雨天便要罷工。本件作品主要「以水果電池為基礎,尋求安全環保的電解質;普遍、便宜的陰極、陽極材料;以較小的體積自己製作較大電流與較高電壓的環保電池,並加以實際應用於太陽能車上,作為預備電源,使成為全天候不虞電力中斷的光電化學能車」。

中橫松鶴部落土石流之探討

民國93 年敏督利颱風引進強烈西南氣流,連日豐沛雨量,引起台灣多處山區發生土石流災害,谷關地區災情嚴重。資料顯示,7 月2 日松鶴一、二溪爆發土石流,造成傷亡各1人,2 人失蹤。對外聯絡道路台8 省道崩塌中斷【1】。此次土石流造成大甲溪河道淤積,艾莉颱風來襲,溪水暴漲,沖毀博愛國小及長青橋,民房7 戶受損。好友曾經在此地區活動,目睹災前災後的景像。邀約她參加我們的專題,除借重登山經歷協助我們實地調查外,期待帶給這個專題身歷其境的感受。本文以土石流為對象,使用文獻探討及照片比對,結合現場調查,進行研究。結果顯示,土石流造成大甲溪河床上升15 公尺。松鶴一、二溪,均屬於土石流高危險溪流。肇因是九二一地震產生許多崩塌地,遇豪大雨,雨滴直接打擊地表,使逕流量增加,造成土壤嚴重流失。