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

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Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil

En un intercambiador de calor se enfrían 2 kg/s de mezcla de glicol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) de 110 a 45 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 110 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
longitudT145 °C100 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 145 a 100 °C mientras el frío se calienta de 20 a 75 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 145 → 100 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT130 °C40 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 360 kW. El fluido caliente se enfría de 130 a 40 °C y el frío se calienta de 20 a 35 °C. El coeficiente global de transmisión es 800 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 360 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 40 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Media
longitudT120 °C95 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 430 kW. El fluido caliente se enfría de 120 a 95 °C y el frío se calienta de 20 a 60 °C. El coeficiente global de transmisión es 200 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 430 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 95 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT100 °C45 °C31,91 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 100 a 45 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 2 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °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: 100 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT95 °C65 °C47,61 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 95 a 65 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Con U = 1500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 468 kW
  2. 2. ΔTlm = 74,89 K
  3. 3. A = 13,25 m²
  4. 4. A = 34,72 m²
  5. 5. A = 2,942 m²
  6. 6. A = 1,445 m²

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