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第一名

綠焰重生---落葉碳質燃料在熱電晶片發電應用研究

本研究收集7種落葉、混合9種及隨機取得3袋落葉,以1、2、4噸加壓成型及300℃、400℃碳化製成碳質燃料,並利用自製燃燒爐-水杯系統探討其燃燒特性。研究發現,葉脈比率較高者,粉末的大中顆粒比率、碳質/灰分比、水杯吸熱值與升溫速率等皆有隨之升高趨勢;葉質亦明顯影響碳質/灰分比與熱值,順序為:單子葉紙質>雙子葉薄革質>雙子葉厚紙質。製程方面,400℃碳化的碳質燃料其碳質/灰分比低於300℃者,但水杯吸熱值與升溫速率則明顯較優;提高成型荷重可使碳質燃料密度、碳質/灰分比、水杯吸熱值呈上升趨勢,升溫速率則呈下降趨勢,而以2噸較佳。經檢量推估,落葉碳質燃料燃燒熱值約4360~5888cal/g,與市售褐煤相近。落葉碳質燃料的最佳製程為2噸成型荷重與400℃碳化,並利用熱電晶片自製改良三代熱電小屋進行熱溫差發電,充分展現其發電潛能。

火龍吸水、柚造奇蹟 ̶ 探討果皮製成可生物降解的吸水材

本研究利用火龍果皮與柚子皮經交聯反應後,成功製成可生物降解的吸水材,進而應用在生活中的吸水杯墊與吸水土,可提供土壤保濕性與營養量。研究發現:(1)果皮種類效應:①飽和吸水量:火龍果>柚子皮。②吸水速率:火龍果皮>柚子皮。③最大吸水倍率達自身重量2.3倍。④果皮顆粒效應:顆粒愈大,孔隙率愈高,則吸水率愈高。⑤纖維效應:添加衛生紙5g最大飽和吸水量達145.5克。⑥果膠效應: 添加柚子果膠5克,增加17.3%耐壓性及23.4%彈性。⑦盆栽保水性:添加吸水材2片,濕度半衰期天數達 6天,每週植物生長高度2.8公分。⑧單片吸水材發酵後會產生氨氮濃度約2-3 mg/kg,有機質約0.9-1.2%。環保吸水材不只豐富農業廢棄物的應用性,更增加對地球友善的價值性。

中國2699年前的電腦---周易與二進法

我們在相命先生那裹看到「八卦」和「六十四卦」的圖形。這些圖形設計之巧妙,富有的規則性,使我們喜歡它,激發我們去研究「八卦」和「六十四」的符號數理。

綠豆與胡瓜種子萌發時子葉呼吸活性變化的比較研究

在國中生物上冊第四章「營養」裹,曾經提到豆類植物幼苗的生長,子葉的重量隨生長口數的增加而減少,幼苗的重量則隨生長日數齡增加而增加。但是在日常裹常見的其它植物的種子,有些並不如此,譬如瓜類植物的種子萌發,’它的子葉會變綠長大行光合作用來供給幼苗的生長,這一類植物的子葉,自萌發後在外表看來,它的大小,常隨生長日數的增加,而增加到相當時間之後,才開始萎黃掉落。在上冊第六章「生物桓定性的維持」裏也提到植物種子萌發時,呼吸作用最為旺盛,這兩種不同類型的種子在萌發時,它們呼吸活性的消長是不是一樣呢?因此,我想以綠豆和胡瓜為材料,來研究這兩種不同類型的子葉的呼吸活性變化。

醉漢向前衝—微型機器人的分子動力研究

我們利用持續振動的大量塑膠小珠模擬了液體中的分子熱運動,並根據置入其中的保麗龍球所出現的類似於布朗運動之特性,顯示這樣的巨觀模型的確可以很近似的模擬出微型機器人在流體中會面對的分子隨機碰撞作用。本研究同時也證實了適當設計下的微型機器人模型再配合上外加磁場的定向磁力矩作用,將可以有效的利用分子的隨機碰撞所造成的衝力使微型機器人模型朝向我們所指定的方向移動,這樣的結論暗示了將來真正的微型機器人在操作時是可以利用磁場來導引其前進方向的,而且原本會阻礙微型機器人運動的那些來自於環境中分子的隨機碰撞作用將有可能會成為其前進動力的來源之一。

電池跳、挑電池~探討3號鹼性電池電量與電池彈跳及滾動行為之關聯性

為了找出電池消耗電量超過五成時,電池的恢復係數會有劇烈變化之原因,本組將電池解剖,觀察內部構造,並將電池中央挖空填入塑鋼土,模擬電池內部物質硬化結塊對電池彈跳之影響,並進一步使用玻璃瓶填充不同比例的砂-水混合物進行彈跳模擬。 經一連串的實驗設計可知,新舊電池內部構造截然不同,而造成彈跳性質變化:1、新電池底部有一空腔,充滿電解液,在撞擊時具有緩衝效果;2、新電池中央隔離層包覆的負極物質是柔軟的,會吸收反彈之能量;3、新電池的正極是固液混合物質,隨電池放電,會逐漸結塊硬化,當達到一定比例時,電池便會跳得更高。最終,根據電池彈跳性質差異,利用其撞擊時所發出之聲響,來迅速判斷電池新舊,此為一重大發現。

雞蛋1、2、3

「雞蛋碰石頭」、「IQ零蛋」、「IQ笨蛋」電影廣告的牌樓高高的懸在鬧街上,在燈光的照耀下非常醒目,而廣告中的蛋更給我深刻的印象,我想起愛迪生孵蛋的「呆相」,我也想起了牛頓把表當蛋煮的趣聞。「蛋!蛋!...我每天營養的泉源,生命的活力」,我對蛋一時感到莫名的興趣,我每天吃它,但對它了解不夠,我想我若不詳加研究,豈不成了真正的「大笨蛋」,因此我有打破沙鍋「問」到底的衝動,於是我便請了幾位同學共同探討「蛋」的問題。

葉子捲曲的比較與研究

有一回,我們在學校的涼亭邊,發現榕樹叢中,有一些葉子捲了起來;把這些葉子打開之後,還發現裏面有蟲卵。同時,我們也發現水稻的葉子,缺水時,葉子也有捲曲的現象。這些現象勾起了我們的好奇心,於是展開了下列的實驗與觀察,希望能找出葉子捲曲的原因及對葉病理的影響。

校園旁的海蟑螂

我們是濱海的學校,校園前面的排水溝直通大海,(參考照片) ,裡面住著許多的小動物,如望潮啦,看校園裡外有許多圓圓的洞穴就可知道(參見照片),海蟑螂 在此營生,有的甚至跑到校園裡來,住在樹蔭底的磚塊下(參見照片),這可說是他校沒有的奇觀,在好奇心驅使在地利之便下,參閱學校藏書,想對海蟑螂有更深的了解,但是並無詳細資料,僅光復兒童百科圖鑑書中記載海蟑螂的學名,及其體長。於是對海蟑螂進行研究,後來,雖又發現了第二十一屆科展國中組優勝作品中有海蟑螂的研究資料,但仍無法滿足吾人之求知慾,因此,仍繼續研究工作。

當佛萊明碰上法拉第一電磁無聲引擎的研究

由於磁浮技術的長足進步,使得磁浮系統即將成為陸上交通工具的明日之星,而推進磁浮列車所運用的線形驅動器,則是另一種形式的電磁動力,不同於傳統的旋轉電機,惟其作用力仍依照弗來明左手定則產生直線運動。線形驅動技術除了應用在磁浮系統外,還有沒有其他方面的應用呢?它可以用於航空器或船隻嗎?它能否取代一般的旋轉電機或者內燃機械(引擎)嗎?