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
longitudT160 °C100 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 160 a 100 °C mientras el frío se calienta de 15 a 70 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 160 → 100 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT145 °C100 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 145 a 100 °C mientras el frío se calienta de 25 a 100 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 145 → 100 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT150 °C80 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 330 kW. Su área de intercambio es 1 m². El fluido caliente se enfría de 150 a 80 °C y el frío se calienta de 10 a 30 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 330 kWA = 1 m²Th: 150 → 80 °CTc: 10 → 30 °C
U = W/(m²·K)
4.Media
longitudT170 °C120 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 460 kW. Su área de intercambio es 25 m². El fluido caliente se enfría de 170 a 120 °C y el frío se calienta de 15 a 25 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 460 kWA = 25 m²Th: 170 → 120 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT115 °C??25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 2 kW/K. La corriente caliente entra a 115 °C y la fría a 25 °C. El intercambiador tiene A = 5 m² y U = 500 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 25 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
longitudT100 °C70 °C35,98 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 100 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 = 1500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 87,48 K
  2. 2. ΔTlm = 58,73 K
  3. 3. U = 3775 W/(m²·K)
  4. 4. U = 150,1 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 65 °C
  6. 6. A = 0,979 m²

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