Latihan ujian FE Chemical: latihan soal dan soal ujian

Soal latihan untuk ujian Fundamentals of Engineering (FE) Chemical: neraca massa dan energi, termodinamika dan kesetimbangan, kinetika dan desain reaktor, perpindahan panas, dan aliran fluida.

Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Paket kilat (PDF)Lembar rumus, langkah-langkah metode, dan soal latihan dengan pembahasan lengkap, siap dicetak.

Ini adalah materi latihan independen. ExamProblems tidak berafiliasi dengan atau didukung oleh organisasi penyelenggara ujian ini, dan nama ujian hanya digunakan untuk menggambarkan isinya.

Topik dalam mata kuliah ini

  1. Neraca massamencampur dua aliran · mencampur ke target · evaporatorhitungan
  2. Neraca energimemanaskan aliran · penukar panas · penukar panas dengan kehilangan panashitungan
  3. Hukum gas idealP dari n, V, T · dari massa · perubahan keadaan atau massa jenishitungan
  4. Stoikiometrimassa ke massa · pereaksi pembatas · rendemen persenhitungan
  5. Kesetimbangan kimiaKc dari konsentrasi · Tabel ICE · tabel ICE dengan persamaan kuadrathitungan
  6. Kalorimetri & entalpipemanasan dengan q = m·c·ΔT · kalorimeter · entalpi pembentukanhitungan
  7. Kinetika reaksiorde satu · konversi dan orde dua · Arrheniushitungan
  8. Perancangan ukuran reaktor (CSTR & PFR)CSTR orde satu · PFR orde satu · konversi dari volumehitungan
  9. Penukar panas (LMTD)LMTD · luas yang diperlukan · desain lengkaphitungan
  10. Konduksi panasdinding tunggal · dinding komposit · dinding dengan konveksihitungan
  11. Gesekan pipa & kehilangan headBilangan Reynolds · kehilangan head Darcy–Weisbach · kerugian minor dan head totalhitungan
  12. Pompa & daya pompadaya hidrolik · efisiensi pompa · head sistem dan dayahitungan

Tips ujian untuk Latihan ujian FE Chemical

  • Pilih basis dan gambar diagram alir sebelum menulis neraca.
  • Untuk reaktor orde satu, ingat bahwa PFR selalu memerlukan volume lebih kecil daripada CSTR untuk konversi yang sama.
  • Perhatikan apakah ΔT merupakan selisih (K atau °C) atau suhu mutlak (K).

Contoh dengan pembahasan

Neraca massaMudah
PencampurAliran 1300 kg/h · 30% garamAliran 2250 kg/h · 40% garamAliran 3x₃ = ? %

Dua larutan garam dicampur dalam keadaan tunak. Cari fraksi massa garam di keluaran x3.

ṁ1 = 300 kg/hx1 = 30 %ṁ2 = 250 kg/hx2 = 40 %

Tentukan x3 (%)

Tampilkan petunjuk
  1. Pada keadaan tunak, yang masuk sama dengan yang keluar: tulis neraca total dan neraca untuk komponen terlarut.
  2. Total: ṁ₁ + ṁ₂ = ṁ₃. Komponen: ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃.
  3. ṁ3 = 550 kg/h.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Neraca massa keadaan tunak: masuk = keluar, untuk massa total dan terpisah untuk setiap komponen (tanpa reaksi).

Neraca total

ṁ3 = ṁ1 + ṁ2 = 300 + 250 = 550 kg/h

Neraca Garam

ṁ1x1 + ṁ2x2 = ṁ3x3
x3 = (300·30 + 250·40)/550 = 34,55 %

Jawaban

x3 = 34,55 %
Neraca energiSedang
sisi panassisi dingincampuran glikol · 150 °C120 °Cair · 15 °Ct = ? °C

campuran glikol panas mendinginkan air dalam penukar panas aliran berlawanan tanpa kehilangan panas. Cari suhu keluar air tout.

ṁh = 1 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C

Tentukan tout (°C)

Tampilkan petunjuk
  1. Panas yang dilepas aliran panas sama dengan panas yang diterima aliran dingin.
  2. Cari Q dari sisi panas dulu, karena kedua suhunya diketahui.
  3. Q = 108 kW.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Neraca energi penukar panas: tanpa kehilangan, ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).

Panas yang dilepas aliran panas

Q = 1·3,6·(150 − 120) = 108 kW

Panas yang diterima air

tout = tin + Q/(ṁccp,c) = 15 + 108/(1·4,18) = 40,84 °C

Jawaban

tout = 40,84 °C

Cara kerja latihan

  • “Latih mata kuliah ini” mencampur soal dari semua topiknya, seperti ujian sungguhan.
  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Ujian simulasi memiliki batas waktu dan tanpa petunjuk, dan di akhir Anda mendapat skor serta tinjauan lengkap.

Kalkulator untuk mata kuliah ini

Kalkulator konduksi panasKalkulator hukum gas idealKalkulator kehilangan head pipa (Darcy–Weisbach)Kalkulator daya pompaKalkulator volume CSTR dan PFRKalkulator bilangan ReynoldsKalkulator LMTD (beda suhu rata-rata logaritmik)Kalkulator kalor jenis (q = mcΔT)Kalkulator persen rendemenKalkulator stoikiometri (gram ke gram dan pereaksi pembatas)Kalkulator massa molarKalkulator hukum gas gabungan (Boyle, Charles, dan Gay-Lussac)Kalkulator rumus empiris (dan rumus molekul)

Mata kuliah terkait

Kimia DasarNeraca Massa dan EnergiTeknik Reaksi KimiaLatihan ujian FE MechanicalTermodinamika 1Mekanika FluidaPerpindahan PanasTeknik Hidraulika
Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.