第三名

我們觀察磁場與電場交互作用下使電解質溶液轉動的現象，進而探討溶液轉動效果與溶液中離子的相關化學性質。首先由文獻資料中所提的實驗開始改進儀器設備與實驗方法，使測量轉速方式容易操作與測得數據，並使儀器微型化與減少藥品量，達到節能省碳的目的；並發掘多項影響轉速的變因(中心銅線粗細、電極與磁極的配置、中心銅線與磁鐵中心的相對位置、溶液多寡、濃度、電壓)，掌握因素後，才獲得穩定的數據。起初求得溶液轉速與電壓大小有正比關係，又發現在相同電壓與濃度時，使用不同硫酸鹽，溶液轉動的轉速不同。其大小關係為 硫酸銅 > 硫酸亞鐵 > 硫酸鋅。經相關實驗探討後，提出V外 = V化學反應 + V離子移動的假設來說明此轉速關係。並以硝酸鹽驗證此假設。在求證過程中，又發現相同濃度且不同鹽類時，解離的離子數目也是影響轉動效果的重要因素之一。 (1) V外 ：由溶液外部的電源供應器所提供的電壓。 (2) V化學反應：溶液中進行化學反應所需的電壓[=V化學反應(正) + V化學反應(負)]。 (3) V離子移動：溶液中造成離子移動的兩端電極電壓。

上學騎腳踏車為什慶轉彎時車身要向內側傾斜？運動選手在跑道轉彎處，身體也要向內側傾斜？公路在轉彎的地方路面也要向內側傾斜？脫水機怎慶能夠脫水？地球會一直繞太陽公轉而不脫離軌道？人造衛星怎麼能夠歷久不墜？這一連串的問題興起我們對向心力研究的興趣。

我們整個實驗主要是針對海沙屋及酸雨來做研究，我們的實驗分成三大項，第一項實驗是比較海沙(白沙灣和沙崙)及陸沙(挖子尾)的特性，我們測沙子的外觀、大小、密度、沙子遇酸後 CO2 產生量和海沙、陸沙遇酸所產生的白粉、紅粉的量比較。結果陸沙的顆粒最大，密度也最大，而沙子遇酸產生的粉末都能溶於水中，又能導電，所以我們認為它們是鹽類。我們第二項實驗是測海沙及陸沙的堅固度，結果發現海沙與水泥做成的石塊被刻字機鑽得最嚴重，而陸沙做成的石塊則被鑽得較不嚴重。第三項實驗是我們最有趣也最重要的實驗，我們發現最近這幾年台北、基隆的雨水常很酸，我們甚至測過 pH 低至 3.5 的雨水，實驗海沙屋石塊遇到酸後，重量會因被腐蝕而變輕，而且石塊上的沙也容易剝落，所以我們的結論是海沙所蓋成的房子確實不堅固，如果遇到酸雨，會減輕重量也會被腐蝕，再加上取海沙又不好，因為海沙是防止海水直接沖擊到陸地，把海沙取走，海水直接打到陸地，會使陸地侵蝕變小，所以最好不要買海沙屋，也不要蓋海沙屋。

一年級時，有一次上地理課，講到臺灣的氣候，其中提到「臺灣屬季風氣候區，冬季吹東北風，北部和臺灣海峽風力很大，為防護作物，農田普偏栽植防風林」。而我們大城地區是位於臺灣西部平原，臨臺灣海峽，我們覺得是否因此，大城地區的冬季季風也會較大呢？平常我們常說「竹風蘭雨」，那我們大城地區的風又如何呢？於是我們請教了老師，老師告訴我們：大城地區的冬季季風應該會比一般較不靠海的地區來得大些，因此，在老師的指導下，我們開始了風力的觀測。

共伴效應發生的颱風時常帶來嚴重災情，促使我們投入對秋颱共伴效應的分析。利用地面風場、輻合輻散場、衛星雲圖、測站氣壓雨量等統計資料以及颱風路徑等資料分析後，顯示在中央氣象局分類的五號、六號、九號路徑的颱風，發生共伴效應的比例較其他路經之颱風高。在風場與輻合輻散場之比較得知共伴會隨著颱風環流與東北季風相對位置的接近而產生增強的現象，再用地面天氣圖與雨量統計資料確認高壓靠海導致東北季風含水氣量的增加也會加強共伴雲帶的降水。利用十幾個颱風與六個測站雨量與風向的變化結果相互比較後，得知地形與風向效應也會導致當地瞬時以及總降雨量的增減，而風向與地形走向之夾角越趨近於垂直影響雨量的效果則越顯著。

本研究透過ROS(機器人運作系統)實作一個能自由探勘且進行SLAM (同步定位及地圖構建)，且使用自身建構出的地圖進行導航任務之機器人系統。將探勘與定位領域結合，機器人便可以在面對完全未知的環境有一套應對措施。利用ROS機體與程式軟體分離的優點，本研究開發出的系統可以運用於任何能安裝ROS或與ROS連結之機體，供各式各樣的服務做為一系統性的路徑規劃器及運動基座。並探討此系統擅長及較不適用的環境，呈現目前機器人系統的運作能力。而日後在各區塊的技術精進，都能分別套用在此系統上，而不需要重新建構整個架構。

在作「反射定律」的實驗時，意外地發現，雷射光被平面鏡反射出一連串的亮點，跟單、雙狹縫並不同。幾經後來的努力，才發現是因平面鏡的表面，略有傾斜所造成。因些，為了能更進一步了，「水平面-透明介質-傾斜水平面」的系統，在不同介質、不同傾斜度，葚至不同的入射角時，所造成的亮點差異。於是，進行了一系列的實驗，以便探討此機制產生的原因。

以探討SET遊戲紙牌配對的所有組合情形為研究起點，分析歸納而窮盡出15種配對類型。針對「如何不剩牌」的目標，進行猜想並驗證「在操作上若自始至終皆用同一種配對類型便可把81張牌全配對完」，也意外發現紙牌構成的大九宮格中任一小九宮格中皆有「4條組牌軌跡」構成的胚騰(pattern)，若放大到大九宮格中觀察則也有相同的胚騰。若在大九宮格中進一步運用組牌軌跡換牌，最多可同時出現7種配對類型；但我們也發現「小九宮格內若出現例外情況(未出現四條組牌軌跡)時，則最多可讓大九宮格的內部同時出現15種SET配對類型」。此外，從機率的角度出發，經特殊化到一般化的推演歷程，獲致「桌上牌最少要發21張才必有SET出現」。

第一次接觸到老師的自然課，就讓我們留下深刻的印象，那天老師拿著一台吹風機，什麼也沒說就把乒乓球擺在吹口上接著打開吹風機「哇！吹風機都那麼斜了乒乓球還沒掉？」同學發出一聲驚呼，「這是什麼原因呢？」老師問著「請各位在學期末給我答案 … … 」底下是從我們的期末報告中加以改進的記錄。

嗜高溫好氧菌Geobacillus thermoleovorans T4，是被報導具纖維素分解能力的菌株，但僅止於學術研究階段。本研究成功地應用於廢棄纖維素的轉化，並獲得二重要結果：第一，T4菌株可將稻桿與稻穀殼分解為還原醣；調整培養基氮碳比、纖維預先蒸煮及以臭氧斷鏈皆可有效提升還原醣產率；纖維素轉化為還原醣最佳化條件為稻穀殼先高溫蒸煮爆碎，在氮碳比為1：7的培養基中，pH=6、65℃時，還原醣產率可高達69.81%。第二，未以臭氧，將T4菌株反應後之稻穀殼溶液，植入30mL、有高的酒精耐受度(30%以上)的Saccharomyces diastaticus菌株反應72 hrs後，酒精發酵率高達79.89 %。換言之，目前本研究纖維酒精產率至少可達28%以上，而且製程中產能與耗能確可達到綠色能源訴求。圖1.為自製生質酒精反應器，初步已有24%的轉化效果。