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 °C90 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 125 a 90 °C mientras el frío se calienta de 15 a 110 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 125 → 90 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT100 °C55 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

En un intercambiador de calor en paralelo (equicorriente) el fluido caliente se enfría de 100 a 55 °C mientras el frío se calienta de 15 a 50 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 100 → 55 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT150 °C120 °C30 °C110 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 410 kW. El fluido caliente se enfría de 150 a 120 °C y el frío se calienta de 30 a 110 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 410 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 150 → 120 °CTc: 30 → 110 °C
A = m²
4.Media
longitudT95 °C80 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 280 kW. El fluido caliente se enfría de 95 a 80 °C y el frío se calienta de 15 a 35 °C. El coeficiente global de transmisión es 200 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 280 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 80 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT180 °C85 °C41,14 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 180 a 85 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 2 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Con U = 1500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT160 °C125 °C47,91 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 160 a 125 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Con U = 1000 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 125 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 37,28 K
  2. 2. ΔTlm = 28,24 K
  3. 3. A = 6,175 m²
  4. 4. A = 23,01 m²
  5. 5. A = 1,449 m²
  6. 6. A = 1,613 m²

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