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
longitudT80 °C50 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente tiene un área de intercambio de 5 m² y un coeficiente global de transmisión de calor de 800 W/(m²·K). El fluido caliente se enfría de 80 a 50 °C y el frío se calienta de 20 a 55 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

A = 5 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
longitudT170 °C60 °C140 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente tiene un área de intercambio de 1 m² y un coeficiente global de transmisión de calor de 200 W/(m²·K). El fluido caliente se enfría de 170 a 60 °C y el frío se calienta de 15 a 140 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

A = 1 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 60 °CTc: 15 → 140 °C
Q̇ = kW
3.Media
longitudT145 °C95 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 290 kW. El fluido caliente se enfría de 145 a 95 °C y el frío se calienta de 25 a 105 °C. El coeficiente global de transmisión es 800 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 290 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 95 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
4.Media
longitudT140 °C60 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 220 kW. El fluido caliente se enfría de 140 a 60 °C y el frío se calienta de 15 a 30 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 220 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 140 → 60 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 1,5 m² y U = 2500 W/(m²·K), el vapor condensa a 100 °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 15 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
longitudT130 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 8 m² y U = 2000 W/(m²·K), el vapor condensa a 130 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (3 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 = 130 °CA = 8 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 109,7 kW
  2. 2. Q̇ = 7,399 kW
  3. 3. A = 6,762 m²
  4. 4. A = 10,08 m²
  5. 5. Tc,out = 53,26 °C
  6. 6. Tc,out = 99,29 °C

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