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
longitudT85 °C40 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 85 a 40 °C mientras el frío se calienta de 10 a 40 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 85 → 40 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT145 °C80 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 145 a 80 °C mientras el frío se calienta de 30 a 75 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 145 → 80 °CTc: 30 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT120 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador, el vapor condensa a 120 °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 25 a 50 °C. El coeficiente global de transmisión de calor es 2500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Ts = 120 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 50 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Media
longitudT140 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador, el vapor condensa a 140 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circula por los tubos y se calienta de 25 a 95 °C. El coeficiente global de transmisión de calor es 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Ts = 140 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 95 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Difícil
longitudT165 °C105 °C58,01 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 165 a 105 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Con U = 1000 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 105 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT100 °C60 °C40,05 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 100 a 60 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 3 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Con U = 300 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 36,99 K
  2. 2. ΔTlm = 59,44 K
  3. 3. A = 0,2553 m²
  4. 4. A = 11,77 m²
  5. 5. A = 2,23 m²
  6. 6. A = 9,708 m²

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