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
longitudT110 °C50 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 110 a 50 °C mientras el frío se calienta de 20 a 65 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 110 → 50 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT120 °C75 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 120 a 75 °C mientras el frío se calienta de 30 a 100 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 120 → 75 °CTc: 30 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT90 °C70 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente transfiere 100 kW. Su área de intercambio es 1 m². El fluido caliente se enfría de 90 a 70 °C y el frío se calienta de 15 a 75 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 100 kWA = 1 m²Th: 90 → 70 °CTc: 15 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Media
longitudT80 °C55 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 310 kW. El fluido caliente se enfría de 80 a 55 °C y el frío se calienta de 20 a 45 °C. El coeficiente global de transmisión es 800 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 310 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT85 °C55 °C21 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 85 a 55 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 3 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Con U = 500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT80 °C??15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 1,5 kW/K. La corriente caliente entra a 80 °C y la fría a 15 °C. El intercambiador tiene A = 1 m² y U = 500 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 15 °CA = 1 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 36,99 K
  2. 2. ΔTlm = 30,83 K
  3. 3. U = 3248 W/(m²·K)
  4. 4. A = 13,89 m²
  5. 5. A = 5,117 m²
  6. 6. Th,out = 63,75 °C

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