附件四：作品說明書封面（請將附件四、五依序裝訂成冊）

嘉義縣第 53 屆國民中小學科學展覽會

作品說明書（封面）

科 別：地球科學科

組 別： 國小組

作品名稱： 減碳「嘉」園、綠色奇蹟～太陽熱能

關鍵詞： 太陽 熱傳導 放熱 （最多三個）

編號：

製作說明：

1.說明書封面僅寫科別、組別、作品名稱及關鍵詞。

2.編號由承辦學校統一編列。

3.封面編排由參展作者自行設計。

4.作品說明書任一頁請勿出現校名、作者、校長及指導教師姓名等，並且照片中不得出現

作者或指導教師之臉部。

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附件五：作品說明書內文

作品名稱：減碳「嘉」園、綠色奇蹟～太陽熱能

摘要

主旨探討太陽的熱能應用在生活層面可行性，藉由實驗來應用太陽能在生活器具上

吸、放熱情形及聚光和反射的原理來設計。

其中，我們針對太陽做以下實驗內容分別為：一、能了解不同聚熱材質在太陽下吸

熱差異。不同物質傳熱的速度也會不一樣，察覺出擬聚熱情形表現：鋁鍋＞不鏽鋼鍋＞

鐵鍋＞陶瓷鍋〃二、能運用不同聚熱材質在太陽下散熱差異。散熱保溫情形：陶瓷類＞

不鏽鋼類＞其他類別＞鐵製品為最不好。三、能探索不同透光性在太陽下熱能探討差異。

就受熱表現而言：全透光＞半透光＞不透光〃四、能運用相同體積容器在不同材質折射

太陽熱能所能凝聚熱效能差異。黑色聚熱材質＞淺色材質，更有聚熱的效果。

盼，以科學與生活相互結合於生活上更便利！

壹、 研究動機

自從升上六年級後，學校舉辦了一些減碳相關議題活動，讓我們了解到藉由

低碳「嘉」園，為出發點，從生活周週察覺目前現有能源議題在於大地上有何影

響？亦或如還改善或團體合作方式創造出綠色能源出來。人類生活舉凡食、衣、

住、行、育、樂等等無不依賴能源；我們還不會自行生產能源之前，都是從大自

然中取得能源。不可諱言，能源是一切產業發展的動力，並且與人類生活密不可

分，以下是我們對於此題目研究動機。

一、就學科上動機探索：

其一：在五年級時學習到太陽相關知能時，我們上到太陽相關議題時，曾經討論

到太陽相關知能，例如學到了太陽的方位角與高度角等等。並且討論到太陽對於

地球的重要性等等相關議題，了解到太陽熱能對於生物重要性等等，於是想了解

太陽熱能多元性的發展。

其二：在自然科學上所教導的熱傳導與保溫課程中，我們更有興趣什麼物質在於

太陽之中吸熱最快？什麼物質可以對於太陽熱能有更好的保溫？彼此做乎相連

結，讓學習與生活做結合。

二、就生活上動機學習：

其一：我們一開始與指導老師們討論到如何研究時？老師建議我們從生活中找題

目，畢竟從生活中學習是促使我們學習更有趣。

其二：於是我們從生活中看到家裡，每天媽媽在廚房辛苦為我們煮出好吃飯菜之

餘，想想有什麼可以替代瓦斯或天然氣的物品或能源？於想我們想到利用太陽熱

能來替代。

三、就環保動機實踐：

其一：綠色能源近年來是非常重要的議題，加上地球環保議題的重視，讓身為小

學生的我們都知道，實踐不分貧富更不分年齡大小，我們從此研究題目中「做中

學，學中做」等。

其二：利用現有資源來研究太陽熱能，看看太陽熱能如何利用會對我們生活更加

有幫助？因此，讓我們更有興趣想研究這個議題。

以上，希望我們可以以科學知能與生活做結合，來好好研究太陽如何對於我們生

活更有幫助！

貳、研究目的

為了能體驗生活周遭環境問題，並且能在觀察環境變遷對生態環境影響，從生活中

了解到我們生活與生態系統相互依存關係，能生活中可以力行的環保工作與做法，並利

用環保節能的觀念，來利用太陽原有熱能，並藉由生活中垂手可得物品來當作我們研究

器材，並了解吸收太陽熱能與保有太陽熱能相關實驗，來達到對於太陽熱能最大值利用，

並對於生活更加便利，於是我們一同討論出以下研究目的。

一、能了解不同聚熱材質在太陽下吸熱差異。

二、能運用不同聚熱材質在太陽下散熱差異。

三、能探索不同透光性在太陽下熱能探討差異。

四、能運用相同體積容器在不同材質折射太陽熱能所能凝聚熱效能差異。

叁、研究設備及器材

一、吸熱與放熱相關實驗：收集所需器材以生活中常見物品來達到生活化為目的。

太陽熱能對於各種物品所影響也會有相關差異，因此所需器材，依其簡述如下：

設備名稱 數量 用途

基本設備 溫度計 10支 測量溫度用

陶瓷鍋 1個 吸熱與放熱實驗用

鐵鍋 4個 透光性實驗用

鋁鍋 1個 吸熱與放熱實驗用

塑膠盒 1個 吸熱實驗用

不鏽鋼鍋 1個 吸熱與放熱實驗用

玻璃杯 1個 放熱實驗用

其他器材 指北針 1個 方位與太陽方位角用

自製仰角器 1個 測量太陽高度角用

保鮮膜 1個 透光性實驗用

半透明塑膠蓋 1個 透光性實驗用

不透光木板 1個 透光性實驗用

剪刀、小刀 各 1把 切割保鮮膜、膠帶用

膠帶 2捲 密封容器用

數位相機 １台 紀錄實驗過程用

二、太陽集熱箱製作：收集所需器材以生活中常見物品為主，來探討運用不同材

質在於同樣體積形狀容器中，對於熱能表現，依其器材簡述如下：

設備名稱 數量 用途

基本設備 玻璃杯 6個 聚熱測量基準用

溫度計 6支 測量溫度用

紙箱 6個 作為太陽折射底座

黑色塑膠袋 1只 折射太陽光線用

黑色壁報紙 1張 折射太陽光線用

亮面鋁箔紙 3捲 折射太陽光線用

遮光板 1只 折射太陽光線用

黃色玻璃紙 對開 折射太陽光線用

紅色玻璃紙 對開 折射太陽光線用

其他器材 膠水 3瓶 固定用

樹酯 3瓶 固定用

剪刀、小刀 各 1把 切割保鮮膜、膠帶用

膠帶 2捲 密封容器用

數位相機 １台 紀錄實驗過程用

指北針 1個 方位與太陽方位角用

自製仰角器 1個 測量太陽高度角用

肆、研究過程或方法

實驗一：探討不同材質的容器在太陽下吸熱溫度變化情形。

操縱變因：聚熱材質

應變變因：溫度變化

保持不變變因：1測量時間:同時測量避免誤差現象產生

2測量器具:同一品牌規格溫度計

3實驗地點:頂樓無遮蔽影響環境

4測量間隔紀錄:每隔 1小時實施測量

方法：運用不同材質容器在太陽底下做吸熱效果實驗。

從上學七點半開始放置容器，每隔一個小時紀錄一次溫度，直到放學，為

期一個星期。

天氣晴朗好天氣，盡量避免下雨或陰天影響溫度測量狀況。

實驗二：探討不同材質的容器在太陽下放熱溫度變化情形。

操縱變因：放熱材質

應變變因：溫度變化

保持不變變因：1測量時間:同時測量避免誤差現象產生

2測量器具:同一品牌規格溫度計

3實驗地點:頂樓無遮蔽影響環境

4測量間隔紀錄:每隔 5分鐘實施測量

方法：天氣晴朗好天氣，盡量避免下雨或陰天影響溫度測量狀況。

每隔 5分鐘紀錄一次溫度。

實驗三：探討不同透光性容器，對於太陽熱能吸熱情形。

操縱變因：透光材質

應變變因：溫度變化

保持不變變因：1測量時間:同時測量避免誤差現象產生

2測量器具:同一品牌規格溫度計

3實驗地點:頂樓無遮蔽影響環境

4測量間隔紀錄:每隔 1小時實施測量

方法：運用不同透光性蓋子，且相同容器來實驗。

從上學七點半開始放置容器，每隔一個小時紀錄一次溫度，直到放學，為

期一個星期。

實驗四：運用相同體積容器在不同材質折射太陽熱能所能凝聚熱效能差異。

操縱變因：折射材質

應變變因：溫度變化

保持不變變因：1測量時間:同時測量避免誤差現象產生

2測量器具:同一品牌規格溫度計

3實驗地點:頂樓無遮蔽影響環境

4測量間隔紀錄:每隔 1小時實施測量

5相同形狀

6相同大小體積容器

方法：運用同樣大小箱子，在四周覆蓋上不同材質折射物質來探討太陽熱能在箱

內情形。

觀察太陽移動，並依照太陽高度角與方位角來調整位置。以避免太陽移動

造成太陽熱能吸收不同。

從上學七點半開始放置容器，每隔一個小時紀錄一次溫度，直到放學，為期

一個星期。

伍、研究結果

實驗一：探討不同材質的容器在太陽下吸熱溫度變化情形。

實驗發現：

表 1：塑膠容器在太陽下吸熱溫度記錄表

塑膠容器 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 28.3 33.7 45.9 36.1 38.1 36.6 32.6 32.2 31.1

星期二 22.8 26.1 23.7 26.3 29.0 27.1 25.5 24.8 25.4

星期三 26.0 32.5 33.5 38.2 46.1 45.0 40.6 35.5 37.0

星期四 28.9 38.2 46.3 47.2 49.2 49.0 47.2 44.9 41.5

星期五 26.0 29.1 31.4 36.0 43.1 46.3 41.5 38.8 37.5

星期六 26.1 28.9 35.2 38.1 39.1 39.9 35.0 31.5 31.5

星期日 26.4 30.2 36.8 41.1 41.4 43.0 38.9 36.1 33.6

週均溫 26.4 31.2 36.1 37.6 40.9 41.0 37.3 34.8 33.9

表 2：鐵製容器在太陽下吸熱溫度記錄表

鐵鍋 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 27.3 41.7 45.9 45.1 45.1 43.1 38.7 38.3 36.3

星期二 23.1 26.8 30.4 32.4 32.6 33.5 32.9 31.8 30.1

星期三 28.0 36.0 44.5 44.0 48.0 45.5 43.0 38.5 38.0

星期四 29.2 38.9 49.2 50.3 51.3 50.1 48.8 47.0 42.6

星期五 26.3 30.7 40.3 48.6 47.1 49.6 43.1 40.9 38.6

星期六 26.4 29.6 38.1 41.2 41.9 41.7 36.6 33.2 32.8

星期日 26.7 31.9 39.7 44.2 44.2 49.8 44.8 40.9 38.4

週均溫 26.7 33.7 41.2 43.7 44.3 44.8 41.1 38.7 36.7

表 3：鋁製容器在太陽下吸熱溫度記錄表

鋁鍋 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 32.1 36.7 44.4 40.1 49.1 45.1 38.8 37.3 34.2

星期二 23.9 28.4 33.1 38.0 36.5 39.8 35.4 34.6 32.7

星期三 30.4 41.3 51.9 54.9 54.9 55.7 51.3 50.3 47.4

星期四 30.4 41.3 51.9 54.9 54.9 55.7 51.3 50.3 45.3

星期五 27.5 33.1 43.6 48.3 53.3 55.6 49.6 45.8 40.7

星期六 27.5 33.1 43.6 48.2 53.3 57.5 49.6 43.3 39.6

星期日 27.9 35.9 43.0 48.8 52.8 57.6 51.8 47.6 41.1

週均溫 28.5 35.7 44.5 47.6 50.7 52.4 46.8 44.2 40.1

表 4：不鏽鋼容器在太陽下吸熱溫度記錄表

不鏽鋼鍋 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 30.3 36.7 49.9 48.6 47.5 47.3 39.7 39.5 37.6

星期二 23.3 27.2 31.9 35.9 35.0 37.7 33.9 33.0 31.4

星期三 34.0 33.0 37.0 51.2 56.4 59.0 49.0 44.5 43.0

星期四 29.8 40.1 50.7 53.8 53.7 54.3 49.8 48.2 43.9

星期五 26.9 31.9 42.4 49.5 55.4 57.2 50.5 43.7 39.3

星期六 27.0 30.8 40.2 44.7 45.8 47.7 39.1 34.4 34.1

星期日 27.3 34.7 41.8 47.7 51.6 56.2 50.3 45.5 39.7

週均溫 28.4 33.5 42.0 47.3 49.3 51.3 44.6 41.3 38.4

表 5：陶瓷容器在太陽下吸熱溫度記錄表

陶瓷鍋 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 32.1 36.7 44.4 40.1 49.1 45.1 40.1 38.1 33.2

星期二 23.0 24.5 26.1 29.2 31.3 30.6 29.7 28.3 27.4

星期三 26.0 29.0 32.2 36.0 39.0 45.0 43.0 42.1 40.5

星期四 28.8 37.5 41.5 44.9 46.3 46.5 46.7 46.0 41.8

星期五 25.9 28.4 30.6 35.8 43.3 46.8 42.0 39.9 38.0

星期六 26.0 28.2 32.4 35.9 39.3 40.4 35.5 34.3 32.6

星期日 25.9 27.7 33.7 40.9 41.6 43.5 41.5 41.1 37.5

週均溫 26.8 30.3 34.4 37.5 41.4 42.6 39.8 38.5 35.9

表 6：不同容器在太陽下吸熱溫度週均溫比較表

週均溫 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

塑膠製 26.4 31.2 36.1 37.6 40.9 41.0 37.3 34.8 33.9

鐵鍋 26.7 33.7 41.2 43.7 44.3 44.8 41.1 38.7 36.7

鋁鍋 28.5 35.7 44.5 47.6 50.7 52.4 46.8 44.2 40.1

不鏽鋼 28.4 33.5 42.0 47.3 49.3 51.3 44.6 41.3 38.4

陶瓷鍋 26.8 30.3 34.4 37.5 41.4 42.6 39.8 38.5 35.9

圖 1:不同容器在太陽下吸熱溫度週均溫折線圖

實驗二：探討不同材質的容器在太陽下放熱溫度變化情形。

實驗發現：

表 7：不同容器在太陽下放熱溫度表

放熱實驗 初始 5 分 10 分 15 分 20 分 25 分 30 分 35 分

陶瓷鍋 75 73.2 69.2 67.2 62.2 61.2 59.2 58.2

鐵罐 75 73 65 60 54 50.5 49 47

玻璃杯 75 70.1 65.3 60.3 55.3 52.3 51.3 50.3

鋁鍋 75 71.1 65.1 60.1 56.1 52.1 51.1 51.1

鐵鍋 75 72 66 62.8 55 52.3 51 50.2

不鏽鋼鍋 75 72.6 65.6 61.6 57.6 54.1 51.6 51.4

圖 2:

不

同容器在太陽下放熱折線圖

實驗三：探討不同透光性容器，對於太陽熱能吸熱情形。

實驗發現：

表 8：相同容器無遮蔽且中空在太陽下溫度測量表

無遮蔽物

/中空

08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 28.1 35.3 49.4 40.3 42.5 36.1 28.1 27.5 26.2

星期二 23.1 26.8 26.6 29.4 31.1 28.2 27.1 26.9 26.5

星期三 26.1 33.2 36.4 41.3 48.2 46.1 42.2 37.6 35.1

星期四 29.2 38.9 49.2 52.0 52.1 51.2 50.0 47.0 42.6

星期五 26.3 29.9 33.6 38.9 41.7 46.8 42.6 40.9 38.6

星期六 26.2 29.2 35.6 39.2 39.5 40.4 35.5 32.6 31.8

星期日 26.5 30.5 37.2 41.3 41.6 43.5 38.1 34.7 33.9

週均溫 26.5 32.0 38.3 40.3 42.4 41.8 37.7 35.3 33.5

表 9：相同容器上以透明保鮮膜在太陽下溫度測量表

全透光/

保鮮膜

08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 31.4 43.7 56.0 45.1 48.9 45.5 39.8 36.8 35.3

星期二 27.5 35.2 35.6 39.4 42.8 40.3 34.4 35.6 34.7

星期三 28.0 32.0 35.2 40.0 44.0 45.0 41.0 37.5 31.0

星期四 30.5 42.1 53.2 54.1 55.2 55.8 53.1 49.0 46.3

星期五 29.7 33.2 39.7 44.3 48.1 52.9 48.9 45.4 44.0

星期六 28.7 33.7 41.4 46.2 49.1 48.7 42.8 38.3 37.5

星期日 27.4 33.8 44.7 48.1 47.6 49.8 44.7 40.5 38.7

週均溫 29.0 36.2 43.7 45.3 48.0 48.3 43.5 40.4 38.2

表 10：相同容器上以半透光在太陽下溫度測量表

半透光/

塑膠

08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 30.3 40.9 53.6 43.3 46.7 42.3 37.3 34.0 32.8

星期二 25.3 32.4 33.5 37.9 40.7 34.4 32.3 32.8 32.2

星期三 29.0 32.0 36.0 41.0 43.0 46.0 43.0 39.5 38.5

星期四 30.5 42.1 48.3 51.2 52.0 53.5 54.2 48.2 44.6

星期五 29.5 32.8 37.6 42.5 46.0 51.0 46.8 43.9 42.2

星期六 26.6 31.6 39.8 44.1 49.2 45.6 40.2 36.2 35.4

星期日 27.1 33.1 41.8 45.0 45.5 48.7 43.1 38.4 37.6

週均溫 28.3 35.0 41.5 43.6 46.2 45.9 42.4 39.0 37.6

表 11：相同容器上以不透光在太陽下溫度測量表

不透光/

木片

08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 29.2 38.1 51.5 41.8 44.6 39.2 35.2 31.2 30.3

星期二 24.2 29.6 29.8 32.7 34.6 30.3 29.2 29.7 29.0

星期三 29.5 31.5 36.5 41.0 41.0 45.5 40.0 36.0 36.0

星期四 29.8 41.1 47.2 49.1 50.2 51.2 50.3 47.2 44.1

星期五 27.4 31.0 35.2 40.0 42.9 48.9 44.7 42.4 40.4

星期六 26.4 30.4 37.7 42.0 46.5 42.5 37.6 34.1 33.6

星期日 26.8 31.8 39.3 42.9 43.7 46.6 40.7 36.8 36.0

週均溫 27.6 33.4 39.6 41.4 43.4 43.5 39.7 36.8 35.6

表 12：相同容器上不同透光情形在太陽下週均溫比較表

時間

物品

08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

中空 26.5 32.0 38.3 40.3 42.4 41.8 37.7 35.3 33.5

全透光 29.0 36.2 43.7 45.3 48.0 48.3 43.5 40.4 38.2

半透光 28.3 35.0 41.5 43.6 46.2 45.9 42.4 39.0 37.6

不透光 27.6 33.4 39.6 41.4 43.4 43.5 39.7 36.8 35.6

圖 3: 不同透光情形在太陽下週均溫折線圖

實驗四：運用相同體積容器在不同材質折射太陽熱能所能凝聚熱效能差異。

實驗發現：

表 13：以黑色壁報紙光在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

黑色壁報紙 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 35.0 34.2 47.2 55.0 63.2 67.0 57.4 52.1 45.8

星期二 23.0 32.2 44.6 57.0 68.4 71.0 63.7 57.2 49.0

星期三 32.0 41.5 50.2 62.0 66.4 72.0 66.3 53.2 47.0

星期四 28.0 35.3 44.2 52.0 55.6 59.3 53.2 48.1 45.4

星期五 30.2 32.0 42.1 51.4 55.0 61.4 55.3 52.4 43.4

星期六 25.2 30.2 36.5 41.5 46.8 51.5 49.3 46.5 40.5

星期日 29.0 40.2 47.8 56.4 64.0 67.3 61.4 53.4 47.3

週均溫 28.9 35.1 44.7 53.6 59.9 64.2 58.1 51.8 45.5

表 14：以黑色塑膠袋在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

黑色塑膠袋 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 35.0 35.0 49.0 52.3 59.2 60.4 53.4 47.3 44.1

星期二 22.0 31.2 46.4 53.5 61.2 66.4 62.0 52.3 47.2

星期三 31.5 39.4 52.3 63.4 65.6 68.0 61.2 51.1 45.3

星期四 27.3 33.4 42.3 49.4 52.3 56.5 49.0 45.5 42.0

星期五 30.0 32.0 40.2 52.3 56.0 57.3 51.4 49.2 45.3

星期六 25.1 31.2 35.4 40.1 44.5 50.3 46.2 45.3 42.3

星期日 28.3 37.5 45.3 53.4 57.4 60.2 53.4 47.3 45.4

週均溫 28.5 34.2 44.4 52.1 56.6 59.9 53.8 48.3 44.5

表 15：以亮面鋁箔紙在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

亮面鋁箔紙 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 34.7 34.3 46.1 50.0 57.1 59.3 51.8 45.2 43.0

星期二 24.4 30.5 43.5 51.2 50.4 53.6 51.2 46.3 43.2

星期三 31.4 35.7 48.4 52.9 55.2 56.9 50.8 43.2 43.2

星期四 27.0 32.7 39.4 45.2 47.5 50.2 43.9 43.4 40.1

星期五 29.7 31.3 37.3 50.0 51.3 48.1 49.8 47.1 44.2

星期六 24.7 30.5 32.5 37.8 43.3 47.2 44.6 43.2 41.2

星期日 28.0 36.8 42.4 51.1 53.5 57.3 51.8 45.2 44.3

週均溫 28.6 33.1 41.4 48.3 51.2 53.2 49.1 44.8 42.7

表 16：以紅色玻璃紙在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

紅色玻璃紙 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 34.4 35.8 41.8 47.7 50.8 54.0 46.5 41.0 39.8

星期二 24.1 29.8 39.2 48.9 44.1 48.3 45.9 42.1 40.0

星期三 32.5 38.0 42.1 50.0 49.0 52.0 43.0 37.0 32.0

星期四 31.1 35.0 46.0 51.5 50.9 53.3 46.6 40.9 41.1

星期五 30.0 30.9 35.9 48.2 49.2 44.5 45.6 44.8 42.1

星期六 25.0 30.9 31.1 36.0 41.2 43.6 40.4 40.9 39.1

星期日 28.4 37.0 41.9 50.4 49.2 51.1 48.7 42.9 42.7

週均溫 29.4 33.9 39.7 47.5 47.8 49.5 45.2 41.4 39.5

表 17：以黃色玻璃紙在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

黃色玻璃紙 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 34.8 34.6 39.5 47.0 49.2 51.9 43.4 39.8 39.2

星期二 24.5 28.6 36.9 48.2 42.5 46.2 42.8 40.9 39.4

星期三 32.1 36.8 40.0 47.0 47.4 48.0 42.0 38.0 35.8

星期四 30.7 33.8 43.7 50.8 49.3 52.2 44.5 39.7 40.5

星期五 29.6 29.7 33.6 47.5 48.9 44.1 44.5 44.5 41.5

星期六 24.6 29.7 28.8 35.3 40.9 43.2 39.3 40.6 38.5

星期日 28.8 35.8 39.6 49.7 48.9 50.7 47.6 42.6 42.1

週均溫 29.3 32.7 37.4 46.5 46.7 48.0 43.4 40.9 39.6

表 18：以汽車遮光板在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱效能表

汽車遮光板 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

星期一 34.6 37.1 45.3 49.8 49.0 48.3 47.3 44.1 41.2

星期二 24.3 29.3 40.9 49.9 46.9 50.0 48.5 44.2 41.9

星期三 31.3 34.5 45.8 51.6 51.7 53.3 48.1 41.1 38.9

星期四 27.1 31.5 36.8 43.9 44.0 46.6 41.2 41.3 38.8

星期五 29.8 30.1 34.7 48.7 49.0 50.5 48.2 45.0 42.9

星期六 24.8 29.3 29.9 36.5 41.0 45.7 43.0 41.1 39.9

星期日 28.1 35.6 41.1 50.5 52.3 56.6 51.3 43.9 40.1

週均溫 28.6 32.5 39.2 47.3 47.7 50.1 46.8 43.0 40.5

表 19：不同材質在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱週均溫效能表

週均溫 08 時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

黑色壁報紙 28.9 35.1 44.7 53.6 59.9 64.2 58.1 51.8 45.5

黑色塑膠袋 28.5 34.2 44.4 52.1 56.6 59.9 53.8 48.3 44.5

亮面鋁箔紙 28.6 33.1 41.4 48.3 51.2 53.2 49.1 44.8 42.7

紅色玻璃紙 29.4 33.9 39.7 47.5 47.8 49.5 45.2 41.4 39.5

黃色玻璃紙 29.3 32.7 37.4 46.5 46.7 48.0 43.4 40.9 39.6

汽車遮光板 28.9 33.8 41.5 49.6 52.4 55.0 49.9 45.4 42.4

圖 4:不同材質在太陽折射太陽熱能所能凝聚熱週均溫效能折線圖

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

55.0

60.0

65.0

08時 09 時 10 時 11 時 12 時 13 時 14 時 15 時 16 時

黑色壁報紙

黑色塑膠袋

亮面鋁箔紙

紅色玻璃紙

黃色玻璃紙

汽車遮光板

陸、討論

熱傳遞的基本方式，即傳導、對流和輻射。此研究重點應放在減低熱損耗和增加熱

增益的方法、好的熱絕緣體可以減低熱的傳導、顏色暗的物體吸收輻射的能力較強，以

及溫室效應可以保留較多的輻射能量等概念之上，以下是我們討論情形：

一、由實驗一的實驗數據來看，由小組成員討論下列情形：

（一）從圖 1 週均溫折線圖中，不同物質傳熱的速度也會不一樣，金屬傳熱最快，

非金屬傳熱則較慢〃可以察覺出擬聚熱情形表現：鋁鍋＞不鏽鋼鍋＞鐵鍋＞陶瓷鍋〃

（二）就傳熱情形，以早上最初測量時全部物質差異性並不大，但接近中午時分，

溫度明顯變大，尤其以週均溫來看鋁鍋最高溫與陶瓷鍋最高溫竟然差距快到 10 度，因此

可以知道材質不同會影響吸熱程度不同〃

二、由實驗二的實驗數據來看，由小組成員討論下列情形：

（一）從圖 2 折線圖中，可以明顯得知保溫效果：陶瓷類＞不鏽鋼類＞其他類別＞

鐵製品為最不好，與實驗一對照而言，吸熱快散熱也快，雖陶瓷類吸熱效果沒有那麼顯

著，但在保溫效果上卻是表現十分出色〃

三、由實驗三的實驗數據來看，由小組成員討論下列情形：

（一）根據圖 3 不同透光情形在太陽下週均溫折線圖中討論出，若是容器上方有無

物質是否為對於熱能凝聚是否有影響？可以得到結果是：有保熱物質＞中空無保熱〃

就表 12討論無遮蔽物與全透光週均溫最高溫的溫差達 5.9度，明顯察覺若無任何物

質，太陽的輻射熱很快就會流出，就表數據顯示討論要點，何種物質對於輻射熱進得來？

熱能又可以保存於容器內不易流失？

（二）就透光度而言，就受熱表現而言：全透光＞半透光＞不透光〃

透光的目的除了使光線能透過去加熱受熱體外，亦有保持器具溫度的功能，因溫度

上升所造成的熱流能經過透明保鮮膜而言有效的阻隔而進行二次加熱並保持器具內部的

溫度。透光度會影響光線加熱的效果；厚薄度會影響熱傳導，因此實驗中便可以利用保

鮮膜隨手可得生活用品來施行。

四、由實驗四的實驗數據，由小組成員討論下列情形：

（一）根據圖 4，可以得知實驗數據來看，可以得知與物體表面特性有關黑色物質較

易吸收輻射熱，同時較易放出輻射熱，淺色反之，較不易吸收輻射熱，不易放出輻射熱。

黑色聚熱材質越有聚熱的效果，如黑色壁報紙、黑色垃圾袋為最佳；反觀玻璃紙所凝聚

的溫度表現較差他沒那麼顯著，是因為材質不同所造成差異的影響。

（二）綜合表 13 至 18 數據中，可以明顯察覺到若是使用凝聚熱能時段最好在早上

11 時到下午 1 時所測量溫度最為顯著〃

（三）以每個時段測量溫度而言，最高溫出現在 72 度，以黑色壁報紙為材質，時段

下午 1 時；而各個材質最低溫則不謀而合出現在第一次測量，為何沒有出現在最後一個

測量點？大家討論是因為下午太陽雖放熱階段，但太陽尚未下山，因此溫度不會馬上劇

降，因此我們討論下午溫度會比早上溫度來的高〃

（四）就反射面而言，明顯發現到亮面鋁箔紙的效能比一般玻璃紙來的好，並且若

是鋁箔紙後方若使用黑色鋁箔紙，會表現更加太陽的凝聚熱能〃

（五）在實驗中，以玻璃杯為主要測量物品，但為了顧及變因要相同且取材校園化，

因此使用自然教室內玻璃杯為要測量物，所以測量出來溫度並未如預期的好，因為玻璃

器材在吸熱及傳熱的表現上並未是最佳物品〃

柒、結論

經由實驗的結果與討論，對於這個研究結論歸納以下幾點：

（一）器具：雖然從實驗中，鋁鍋表現為佳，但若是往後應用食物方面，若是接觸性的

食材，可以考慮用不鏽鋼或是鐵製品，因為鋁鍋與酸性物質接觸，易釋出鋁離子，或長

期接觸空氣，表面也會產生氧化物產生過量的鋁離子，可能影響健康〃

（二）光線行進與溫度表現：因為實驗時間關係，往後可以在針對每時刻太陽的高度角

與方位角考量，畢竟若能將光與熱全部反射器材內，則可以提高熱能替代率〃

（三）使用季節：本研究進行時，剛好是一、二月，太陽熱能並不高，因此溫度表現上

並未達到非常滿意，其次，要求可以完整一個星期來測量，因此必須避掉陰天或雨天日

子，造成研究時間拉長，若在夏天時使用，相信溫度表現上會更佳〃

（四）反射用品上，本實驗以亮面鋁箔為主〃實驗下來發現，若是可以使用較為光滑及

淺色即可讓太陽反射率較高，但由於經費有限，往後若需要再進行可以用鏡面來替代〃

（五）太陽集熱箱，為了因應環保且希望可以裝卸方便，重量不大，因此使用紙箱來進

行，但由於紙質深怕淋雨或使用頻繁時讓紙箱容易損耗，因此若長期使用，建議使用堅

固物品來替代〃

（六）針對熱對流方面，建議使用透光性較佳物品膜覆蓋其上使光線能透過去加熱受熱

體外，亦有保持器具溫度的功能，因溫度上升所造成的熱流能經過而言有效的阻隔而進

行二次加熱並保持器具內部的溫度。

捌、參考資料及其他 一、太陽能悶燒鍋 | 台灣綠色學校伙伴網絡， http://www.greenschool.moe.edu.tw/node/17707，

2013/02/19 瀏覽。

二、太陽能鍋製作，http://ceag.tyc.edu.tw/v/?mode=hit&s=242，2013/03/02 瀏覽。

三、葉錫溶著（1988），（能源的世界）。新北市：圖文出版社。

四、法蘭茲〃阿爾特著（2005），（太陽電力公司）。新北市：新自然主義出版股份有限公司。