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
panjangT125 °C110 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 125 ke 110 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 30 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 110 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C50 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 12 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 175 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 35 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 12 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 50 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT160 °C120 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 680 kW. Fluida panas mendingin dari 160 ke 120 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 45 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 680 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT175 °C115 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 500 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 100 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 115 °CTc: 20 → 100 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT120 °C80 °C105,4 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 120 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 100 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1,5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 94,21 K
  2. 2. Q̇ = 428,4 kW
  3. 3. A = 35,09 m²
  4. 4. A = 11,82 m²
  5. 5. A = 6,891 m²
  6. 6. Tc,out = 63,41 °C

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