Neraca Massa dan Energi: latihan soal dan soal ujian

Inti tahun pertama teknik kimia: neraca massa pada mixer, separator, dan reaktor, neraca energi, perilaku gas, dan stoikiometri.

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

Topik dalam mata kuliah ini

Neraca massamencampur dua aliran · mencampur ke target · evaporatorhitungan
Neraca energimemanaskan aliran · penukar panas · penukar panas dengan kehilangan panashitungan
Hukum gas idealP dari n, V, T · dari massa · perubahan keadaan atau massa jenishitungan
Stoikiometrimassa ke massa · pereaksi pembatas · rendemen persenhitungan

Gambar diagram alir dan beri label setiap aliran sebelum Anda menulis neraca.
Hitung jumlah besaran yang tidak diketahui dan persamaan yang independen sebelum Anda mulai menyelesaikan.
Pilih basis perhitungan, misalnya 100 kg/h, jika tidak ada laju alir yang diberikan.

Neraca massaMudah

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

Pada keadaan tunak, yang masuk sama dengan yang keluar: tulis neraca total dan neraca untuk komponen terlarut.
Total: ṁ₁ + ṁ₂ = ṁ₃. Komponen: ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃.
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).

ṁ₃ = ṁ₁ + ṁ₂ = 300 + 250 = 550 kg/h

ṁ₁x₁ + ṁ₂x₂ = ṁ₃x₃

x₃ = (300·30 + 250·40)/550 = 34,55 %

x₃ = 34,55 %

Neraca energiSedang

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

ṁ_h = 1 kg/sc_p,h = 3,6 kJ/(kg·K)T_h: 150 → 120 °Cṁ_c = 1 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)t_in = 15 °C

Tentukan t_out (°C)

Tampilkan petunjuk

Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Neraca energi penukar panas: tanpa kehilangan, ṁ_hc_p,h(T_h,in − T_h,out) = ṁ_cc_p,c(t_out − t_in).

Q = 1·3,6·(150 − 120) = 108 kW

t_out = t_in + Q/(ṁ_cc_p,c) = 15 + 108/(1·4,18) = 40,84 °C

t_out = 40,84 °C

“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.