Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban

Lembar kerja Penukar panas (LMTD) gratis yang dapat dicetak: 6 soal dari mudah hingga tingkat ujian, dengan kunci jawaban. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembar kerja baruBerlatih online dengan petunjuk

Untuk pengajar: gratis untuk dicetak, disalin, dan dipakai di kelas. Setiap lembar kerja baru punya nilai baru dan kunci jawabannya sendiri. Tautan ke ExamProblems di halaman mata kuliah Anda sangat kami hargai.

Nama: ____________________   Tanggal: ____________

1.Mudah

Dalam penukar panas, 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 75 ke 45 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 75 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT120 °C75 °C110 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 120 ke 75 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 110 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 120 → 75 °CTc: 25 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT125 °C90 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 450 kW. Fluida panas mendingin dari 125 ke 90 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT170 °C40 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 400 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 40 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 75 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWF = 0,92U = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 40 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT115 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Aliran panas masuk pada 115 °C dan aliran dingin pada 10 °C. Penukar memiliki A = 1 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 10 °CA = 1 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT140 °C70 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 140 ke 70 °C. Air (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 188,1 kW
  2. 2. ΔTlm = 24,85 K
  3. 3. A = 29,29 m²
  4. 4. A = 20,06 m²
  5. 5. Th,out = 62,5 °C
  6. 6. L = 17,28 m

Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.