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 °C105 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 120 a 105 °C mientras el frío se calienta de 15 a 65 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT130 °C100 °C120 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 130 a 100 °C mientras el frío se calienta de 25 a 120 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 130 → 100 °CTc: 25 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT155 °C55 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 80 kW. El fluido caliente se enfría de 155 a 55 °C y el frío se calienta de 30 a 40 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 80 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Media
longitudT170 °C155 °C15 °C75 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 140 kW. El fluido caliente se enfría de 170 a 155 °C y el frío se calienta de 15 a 75 °C. El coeficiente global de transmisión es 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 140 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 155 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT125 °C100 °C29,17 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 125 a 100 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Con U = 500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT85 °C50 °C30,93 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 85 a 50 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Con U = 1000 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 71,07 K
  2. 2. ΔTlm = 32,26 K
  3. 3. A = 4,522 m²
  4. 4. A = 1,235 m²
  5. 5. A = 1,312 m²
  6. 6. A = 1,874 m²

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