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第二名

工廠聚塵器之探討研究

伊朗局勢不穩,使世界能源危機再度昇高,如何探勘新能源,以及如何利用舊品廢物,成為舉世各國注目的焦點”工廠煙囪中,嘖出的黑煙,大量污染空氣,對人類及其它生物為害甚烈。其實這些黑煙,卻是貴重的化學品,包括鉀、鋅、砷、硒、硫等元素的化合物及碳黑等。工廠方面,任它們噴掉,真是可惜。只要用方法把它們收回,那麼不僅可免除空氣受到污染,危害我們身體,而且可給予工廠增加一筆可觀的收入,轉用於其他生產。

蛋殼中CaCO?之定量研究

本研究利用高中三年所學之熱重分析(1)、排乙二醇速率(2)、酸鹼滴定(3)及等壓差(4)四種方法推求蛋殼中CaCO3(s)含量。熱重分析試驗是以質量守恆及嘗試錯誤法之概念推得所求,試驗結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為90.8%,土雞蛋殼粉體為93.9%;排乙二醇速率試驗是利用非勻相反應中,相同接觸面積下,排乙二醇速率與市售CaCO3(s)及蛋殼粉體中CaCO3(s)含量成正比的關係推得所求,所得結果,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.3%,土雞蛋殼粉體為\r 89.4%;酸鹼滴定試驗是以逆滴定的方式進行,試驗結果,一般蛋殼粉體中 CaCO3(s)含量為88.7%,土雞蛋殼粉體為91.4%;等壓差試驗是於相同壓差下,比較市售CaCO3(s)及蛋殼粉體所取克數,結果顯示,一般蛋殼粉體中CaCO3(s)含量為87.8%,土雞蛋殼粉體為90.4%。本研究於試驗結束後,以文獻(5)提及之蛋殼粉體中CaCO3(s)含量92.0~95.8%為標準值進行試驗誤差分析。本團隊於此研究最大之收穫,即是將高中三年所學,學以致用,並得到從做中學的寶貴經驗。

豆子發芽時養分的分布及其發芽率與浸水時數的關係

上學期作實驗 4-2「種子發芽時養分的分布」時,發現結果與老師在採前提出的理論顏色不符合:當作「澱粉測定」時,不但子葉,連勝芽也漸山黃褐色憂為藍黑色,而作「糖測定」時,不但胚芽,連子葉也漸由無反應變為淡紅色再變成深紅色,於是想到浸泡試液時間越久是否會使顏色發生變化,又因豆子是事先浸過水的,那麼浸水時間的長短是否也會影響豆內養分的改變,而間接影響實驗結果,並聯想到如以不間種類的豆子作實驗,結果有無差別。後來我們又作實驗 5-3「幼根的觀察」時,發現同學們取用的豆子不同,則幼根出現有快慢,又聯想到浸水時數對發芽快慢是否也有影響,所以當上學期課結束後老師問回學們有沒有興趣再作實驗時,我們便提出了以上的想法,請老師幫我們設計實驗,以便解除上面的疑問。

以廢棄蝦殼製作染料敏化太陽能電池之研究

幾丁質是地球上含量僅次於纖維素的第二豐富有機物,而依據台灣漁獲物中重要魚類之非食用廢棄率及廢棄量之統計,以蝦殼為主一年就有5.7萬噸。 本研究實際以「廢棄蝦殼」提煉及去乙醯化後製得幾丁聚醣薄膜。探討如何製作最佳化的幾丁聚醣薄膜為載體取代傳統的ITO玻璃,加入容易取得的染料與電解質合成染敏電池,而電池四周乾燥的幾丁聚醣膜可自然封裝電解液,並探討廢棄蝦殼染敏電池之各種發電效益。 以廢棄蝦殼粉、水、醋酸質量比6:200:1所製成的幾丁聚醣膜容易脫膜、透光度72.4%可作為染敏電池的載體。以氯化鈉為電解液所製得3cm*3cm大小電池的最大電壓0.72 V、電流16.13mA其電功率11.61 mW,經I-V曲線求得轉換效率為0.8%,以單一cell的方式就能使LED燈泡發亮。

淘石專家

前幾天我們到燕巢的泥火山玩,遠遠就聽到清脆“啵”的泥爆聲,真是興奮極了,我們在泥火山爬上爬下,忽然間我滑了一跤,奇怪!泥火山不應該都是泥嗎?怎麼會有石頭呢?這些石頭又怎麼來的?再仔細一看,更奇怪的是那些石頭竟然被分得很整齊,一區是大石頭,一區是小石頭,另外一區則是細粉,是誰?是誰這 麼有耐心的在分石頭呢?是人為的嗎?還是…?他們又是怎麼分的呢?…我把問題帶到學校和班上同學一起討論,也才發現這其中的問題可真是不少呀!

Equaleit!輕鬆解決複雜的數學式

在數學的世界裡,經常可以看到變化多端的運算式子,若要計算的話,一般的計算機是不管用的。原因是它們沒有辦法支援數學式的「原貌」,例如分號、指數、函數、根號等數學符號,混在一起時的情況。於是,我便想藉助電腦程式來實現將數學式完整顯現出來並求解的夢想。換句話說,我要設計出一個功能強大的工程計算機程式,並以高中所學到的數學為原則。其中,自然牽扯到數學式子的排版藝術,以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四:一、顯示數學式,二、方便編輯數學式,三、計算數學式,四、做到一些現今工程計算機做不到的細節功能。研究結果中,我運用 MathML 做到結構化的顯示方式;另外藉由電腦資料結構及演算法的運作,得以快速準確的運算,並能同時輸出小數及分數的答案。

煙霧箱中雷射光行進的探討

我們常接觸到光,但對自然課本中所說光學的各種現象不太暸解,希望透過雷射光的特性,提供老師做教學參考,以便有助於大家學習。

非彈性碰撞下的滑車運動

一般教科書在處理「高處落下的彈性球彈跳問題」時,均將每次回跳的恢復係數(coefficent of restitution)視為定值。據此,影響恢復係數的變因似乎只存在於彈性球在與碰撞面之間。 上實驗課作鋼球的非彈性碰撞試驗(第一冊實驗六)時,意外地發現鋼球的恢復係數似乎隨著碰撞前的初速而改變,然而變化的規則並不甚明顯。為什麼?難道是實驗的誤差?或是另有其它未經考慮的變因存在?

電解質水溶液是「稀」的較易導電呢?還是「濃」的?

在國中化學課第十三章電解質時,我們同學之間起了爭論,有人說他在坊間參考書裹所作的題目,都提到電解質是:「愈稀愈容易導電」,可是在第九章作水的電解實驗時,加入幫助導電的硫酸,卻明明是所加的量愈多,電解生成氣體的速率愈快,也就是說:「愈濃愈容易導電」,這到底是怎麼一回事呢?求教於老師,老師說:「要討論一個問題,必須對於問題的『 內涵 』(In- tnsion)和 『 外延 』 (Extension)弄清楚,特別是在科學上,一種原則或性質上的敘述,必需要先了解它的 『 定義 』 ,研究它的 『 變因 』 ,再尋覓一種具體而簡單的 『 模型 』 來解釋它,這樣對問題才能深入,才不致於一知半解、似懂非懂、人云亦云;現在問題既來,你們已經有了相當的理化基礎,何不親自動手 『 從做中去學 』 呢?」於是我們幾位同學,就在老師的指導下,開始來「實驗以驗實」。

胡瓜種子萌發期間子葉內巨分子的生化轉變

雙子葉植物的種子,依萌發後子葉的行為,大致上可分成兩大類,一類屬於生長性子葉,即種子於萌發後,子葉可不斷生長”甚至進行光合作用,如胡瓜等瓜類植物的種子;另一類屬於萎縮性子葉即種子於萌發後,子葉即不斷萎縮,如綠豆等豆類植物的種子。生長性子葉通常含有多量貯載性脂質、蛋白質,當萌發時,此類脂質及蛋白質必須經過一特殊的代謝途徑,乙醛酸循環進行「醣新生作用」,才能被生長中的幼苗所利用”通常貯藏的油脂為「三甘油脂」,經過B-氧化途徑,三甘油脂可轉變為乙酸輔酶 A ,最後乙酸輔酶 A 再轉變為醣類或合成其他物質,以供幼苗生長。這些有關脂質的代謝過程。通常發生於一種小細胞器即乙醛酸體內。雖然此一速徑已被科學家們所熟知,但是其發育的生化變化及相關性和控制的機制,則所知仍極有限,本文即在探討其梗概。