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
longitudT120 °C70 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

En un intercambiador de calor en paralelo (equicorriente) el fluido caliente se enfría de 120 a 70 °C mientras el frío se calienta de 30 a 65 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 120 → 70 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT150 °C55 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 150 a 55 °C mientras el frío se calienta de 30 a 90 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 150 → 55 °CTc: 30 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT135 °C100 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 490 kW. El fluido caliente se enfría de 135 a 100 °C y el frío se calienta de 10 a 75 °C. El coeficiente global de transmisión es 200 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 490 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Media
longitudT85 °C40 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 400 kW. El fluido caliente se enfría de 85 a 40 °C y el frío se calienta de 25 a 50 °C. El coeficiente global de transmisión es 500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 400 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 40 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT120 °C75 °C23,97 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 120 a 75 °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 = 300 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT150 °C95 °C28,82 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 150 a 95 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 29,41 K
  2. 2. ΔTlm = 39,98 K
  3. 3. A = 33,11 m²
  4. 4. A = 33,89 m²
  5. 5. A = 4,895 m²
  6. 6. A = 1,165 m²

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