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
longitudT90 °C60 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 90 a 60 °C mientras el frío se calienta de 15 a 40 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT95 °C80 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 95 a 80 °C mientras el frío se calienta de 25 a 45 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 95 → 80 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT115 °C75 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 480 kW. El fluido caliente se enfría de 115 a 75 °C y el frío se calienta de 20 a 45 °C. El coeficiente global de transmisión es 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 480 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 75 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Media
longitudT100 °C80 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 160 kW. Su área de intercambio es 5 m². El fluido caliente se enfría de 100 a 80 °C y el frío se calienta de 25 a 65 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 160 kWA = 5 m²Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT140 °C??30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 1,5 kW/K. La corriente caliente entra a 140 °C y la fría a 30 °C. El intercambiador tiene A = 4 m² y U = 500 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
longitudT120 °C75 °C110,7 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 120 a 75 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 0,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Con U = 300 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 47,46 K
  2. 2. ΔTlm = 52,46 K
  3. 3. A = 8,512 m²
  4. 4. U = 858,4 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 77,14 °C
  6. 6. A = 24,88 m²

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