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
longitudT125 °C55 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 125 a 55 °C mientras el frío se calienta de 25 a 40 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 125 → 55 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT110 °C95 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 110 a 95 °C mientras el frío se calienta de 10 a 85 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 110 → 95 °CTc: 10 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT85 °C35 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 310 kW. El fluido caliente se enfría de 85 a 35 °C y el frío se calienta de 10 a 55 °C. El coeficiente global de transmisión es 200 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 310 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 35 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.Media
longitudT85 °C60 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 220 kW. El fluido caliente se enfría de 85 a 60 °C y el frío se calienta de 10 a 40 °C. El coeficiente global de transmisión es 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 220 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 60 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT180 °C70 °C73,86 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 180 a 70 °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 = 800 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT120 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 1,5 m² y U = 3000 W/(m²·K), el vapor condensa a 120 °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 10 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

Ts = 120 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 52,81 K
  2. 2. ΔTlm = 49,03 K
  3. 3. A = 56,52 m²
  4. 4. A = 5,287 m²
  5. 5. A = 10,14 m²
  6. 6. Tc,out = 43,17 °C

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