第三名

水資源匱乏的問題已被世界各國所重視，面臨缺水的危機，開發水資源成為共同努力的方向，其中海水淡化是最具前瞻性與發展性措施之一。另外，長期海上作業的遠洋船舶，若具備淡水製造能力，將能提高船舶的續航里程。因此，本研究針對遠洋船舶淡水製造機所用之真空蒸餾法( 0.4atm 至 0.05atm)，對其造水因素之真空壓力、沸點溫度、冷卻水溫度、海水含鹽量等進行實驗觀測，旨在尋求最佳造水操作條件及熱效率，以提供淡水製造機設計、製造及操作之參考。實驗結果顯示，最適宜之真空海水淡化條件為真空壓力＝0.2atm、溫度＝65(℃)、造水率＝1320(ml)/仟瓦×小時、最佳熱效率＝51.2(％)，所造之淡水含鹽度在 220ppm 以內，符合國家淡水標準(含鹽度 250ppm)，此操作條件可避免鍋垢之產生。

台灣水庫淤積問題相當嚴重，總淤積量約蓄水容量的17.44%，高達479,000,000m3，並持續淤積。而當清除水庫淤泥時延伸出的淤泥棄置問題及工程棄土問題，我們擬定一種加勁磚，以淤泥或工程棄土為主要填充材，添加第一型水泥為黏結材，加入適當水量可製成景觀磚，但因土體強度不足，而透過天然植物及環保回收料作為加勁材，藉此強化其抵抗外力之能力，達到減少淤泥或工程棄土問題兼具資源再生之功效。研究目的為探討使用淤泥或工程棄土，添加兩大類加勁材(天然、環保類)，研究加勁材對土體之抗壓、抗拉及抗折強度提升率之影響因素。經實驗模擬後，發現水泥添加量(W/C=2.0↓)與養護齡期(7天↑)為強度提升率之主要因素，而土體之握裹力以纖細加勁材具有最佳強度提升率。

在微波爐內，微波經由內壁的反射，和原來的波形成干涉的現象。有資料指出：藉由此特性，我們可利用微波爐來測量光速。本實驗旨在探討微波在微波爐中的干涉形式，利用巧克力及氯化亞鈷，測量爐內微波振幅強弱的分佈。實驗發現：微波加熱後巧克力上的熱點以及塗有氯化亞鈷溶液紙巾上的條紋，皆顯示微波在其中有穩定的干涉現象。雖然其形式頗為複雜，但是利用虛擬鏡像波源的探討，可得到和結果相近的分析。

本實驗針對布丁的吸水敏感性進行探討，並加入交聯劑改良布丁的穩定性。實驗發現布丁的吸水行為對於環境變化具高敏感性：交聯濃度越高，其吸水率越低；溶液越酸或越鹼，其吸水率越高；磁場強度越強，其吸水率有減小的趨勢。我們先後以「重量增加率」→「溶質滲透率」→「溶質釋放率」曲線討論布丁的吸水模型，並以水合離子團解釋布丁、離子與磁場的交互作用。由於布丁具有「可調控」的吸水性質，因此可以藉由酸鹼值或外加磁場的變化，達到特定區域、特定時間釋放溶質的目的，應用於肥料施放、藥物膠囊、痠痛貼布等，能增加溶質釋放的精確性與使用效率。

我到荷花池旁玩時，老愛捧水往荷葉上潑，看一粒粒透明的水珠在荷葉上滾來滾去，真好玩。但為什麼會有這麼奇妙的現象呢？有一次我逮著了機會請教老師，老師回答說這是由於表面張力的關係，同時也介紹我看一些有關表面張力的書，我愈看愈覺有趣，便決心好好研究這個問題。

從小我便對熱帶魚有濃厚的興趣，初次在水族館見到鬥魚時，立刻被他那鮮豔美麗的顏色及激烈的打鬥行為所吸引。為什麼他們要打鬥？當它們打鬥時，魚鰭會展開並充血，使體色加深，是否受激素的影響？這一連串的問題在腦中形成，於是在好奇心的驅使下，我們設計了一系列的實驗來尋求答案。

學校的停車場停了十幾輛的轎車，其中有幾輛轎車的後車廂蓋上多裝上一片顏色和車子一樣的橫桿，我覺得很奇怪，請教老師，老師說這個東西叫做擾流板，它可以減少氣流對行駛中的車尾的干擾力量，也可以使行駛中的車子更為下沈，我聽了以後滿腹的疑問：流經車體的氣流怎會對車尾有干擾的力量呢？擾流板真能減少干擾的力量嗎？還有擾流板真能使行駛中的車體更下沈嗎？如果可以，那麼，怎樣安排方式的擾流板，才是最有效果呢？多寬？多高？什麼角度？什麼位置最恰當呢？為解決這些疑問，我們在老師的指導下，做了這一個研究。

我們研究並製作出簡易的蘭克—希爾須渦漩管(Ranque-Hilsch vortex tube)，使管子一端產生冷空氣，一端產生熱空氣。藉由改變不同的供氣方式及控制不同的氣體流速，意外地突破了前幾屆全國科展只做出2~3度的溫差，再藉由設計不同的渦漩管大小、長度、孔洞等進一步做了一系列深入的探討，最後成功讓渦漩管兩端冷熱空氣溫差高達57.6度。此外，我們還利用易於觀察的白色溶水油來分析氣體在管中流動的情形和軌跡。

二年級上學期做「水的電解」實驗時，以注射針頭當正、負兩極的材料，我們感到很好奇：如果換成其他金屬不知是否可以？經老師介紹先認識了第四冊「電解硫酸銅水溶液」的實驗，在這個實驗裏，我們瞭解了：「電解時兩極的化學反應與使用的電極材料及電解質有關」。當我們將電解水裝置中的兩注射針頭改成粗銅線後，發現：兩極銅線皆起了化學變化，但是並未看見藍色Cu2+移動的詳細過程；於是請教老師如何才能觀察到離子在兩極間前進的慢動作；老師在回答問題時，該到「電場」，順便提及「磁場」的觀念；我們就想︰既然離子會受電場影響，不知是否也會受磁場影響？因此在好奇心的驅使下，我們首先以有色的Cu2+開始，設計了本實驗。

我喜歡玩電腦，在windows98遊樂場中的踩地雷遊戲，更是我喜歡的益智遊戲之一。由其掀開方塊後出現的「提示數字」所代表的玄機，必須發揮數學的推理能力，更激發我研究的興趣。於是，在老師的鼓勵下，我們開始進行研究。