一、乾球溫度T1且濕度比為ω1的氣流 1 中含有空氣質量流率ma1，乾球溫度T2且濕度比為ω2 的氣流 2 中含有空氣質量流率ma2，在絕熱狀況下將兩股氣流混合成氣流 3。若不考慮動能和位能的變化，請推導並說明如何決定氣流 3 的乾球溫度T3，繪出濕度線圖（Psychrometric chart）進一步說明如何利用圖解法求得T3。（25 分）

三、考慮一燃氣鍋爐（燃燒甲烷氣）供應蒸氣給一蒸汽渦輪機作功發電。燃氣鍋爐在過剩空氣 10%下操作，鍋爐所需的燃燒空氣和甲烷氣皆維持供應壓力 1 atm和溫度 25℃，鍋爐排放廢氣則控制在壓力 1 atm和溫度 150℃。如果蒸汽渦輪機的熱效率為 40% 而輸出功率為 1.0×10 6 kW，請計算燃氣鍋爐的燃氣消耗率。（甲烷形成焓為 -74,920 kJ/kg mol，二氧化碳形成焓為 -393,790 kJ/kg mol，氣態水形成焓為 -242,000 kJ/kg mol，同時假設鍋爐排放廢氣的平均cp值為 30.6 kJ/kg mol K）（25 分）