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.

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
longitudT100 °C60 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente tiene un área de intercambio de 5 m² y un coeficiente global de transmisión de calor de 300 W/(m²·K). El fluido caliente se enfría de 100 a 60 °C y el frío se calienta de 25 a 60 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

A = 5 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
longitudT80 °C35 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 80 a 35 °C mientras el frío se calienta de 20 a 60 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 80 → 35 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT170 °C145 °C30 °C80 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 480 kW. El fluido caliente se enfría de 170 a 145 °C y el frío se calienta de 30 a 80 °C. El coeficiente global de transmisión es 500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 480 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Media
longitudT180 °C155 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 320 kW. El fluido caliente se enfría de 180 a 155 °C y el frío se calienta de 10 a 40 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 320 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 155 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT145 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 0,5 kW/K. La corriente caliente entra a 145 °C y la fría a 20 °C. El intercambiador tiene A = 1,5 m² y U = 200 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 20 °CA = 1,5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
longitudT95 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 3 kW/K. La corriente caliente entra a 95 °C y la fría a 20 °C. El intercambiador tiene A = 5 m² y U = 300 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 56,17 kW
  2. 2. ΔTlm = 17,38 K
  3. 3. A = 9,821 m²
  4. 4. A = 1,516 m²
  5. 5. Th,out = 98,13 °C
  6. 6. Th,out = 70 °C

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