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
longitudT110 °C85 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 110 a 85 °C mientras el frío se calienta de 20 a 55 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 110 → 85 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT125 °C65 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 125 a 65 °C mientras el frío se calienta de 15 a 105 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 125 → 65 °CTc: 15 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT140 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador, el vapor condensa a 140 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circula por los tubos y se calienta de 20 a 80 °C. El coeficiente global de transmisión de calor es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Ts = 140 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 80 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Media
longitudT120 °C55 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 200 kW. El fluido caliente se enfría de 120 a 55 °C y el frío se calienta de 25 a 35 °C. El coeficiente global de transmisión es 500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 200 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT85 °C50 °C72,78 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 85 a 50 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 0,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Con U = 500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 50 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT95 °C35 °C37,01 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 95 a 35 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 3 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Con U = 200 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 59,86 K
  2. 2. ΔTlm = 32,74 K
  3. 3. A = 0,9658 m²
  4. 4. A = 8,31 m²
  5. 5. A = 11,15 m²
  6. 6. A = 38,67 m²

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.