Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) con soluciones

Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
longitudT120 °C40 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 120 a 40 °C mientras el frío se calienta de 25 a 100 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 120 → 40 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT100 °C85 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 100 a 85 °C mientras el frío se calienta de 15 a 90 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 100 → 85 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT150 °C105 °C15 °C85 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 310 kW. Su área de intercambio es 2 m². El fluido caliente se enfría de 150 a 105 °C y el frío se calienta de 15 a 85 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 310 kWA = 2 m²Th: 150 → 105 °CTc: 15 → 85 °C
U = W/(m²·K)
4.Media
longitudT150 °C95 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 420 kW. El fluido caliente se enfría de 150 a 95 °C y el frío se calienta de 25 a 35 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 420 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 95 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT145 °C??15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 1 kW/K. La corriente caliente entra a 145 °C y la fría a 15 °C. El intercambiador tiene A = 5 m² y U = 800 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 15 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
longitudT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 4 m² y U = 2000 W/(m²·K), el vapor condensa a 140 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en los tubos a 20 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

Ts = 140 °CA = 4 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 17,38 K
  2. 2. ΔTlm = 30,83 K
  3. 3. U = 2574 W/(m²·K)
  4. 4. A = 15,81 m²
  5. 5. Th,out = 41 °C
  6. 6. Tc,out = 106,5 °C

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