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
panjangT180 °C55 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 55 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 55 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C50 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 150 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 150 → 50 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT175 °C70 °C110 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 140 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 110 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWF = 0,8U = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 70 °CTc: 10 → 110 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT130 °C25 °C85 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 130 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 25 ke 85 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 85 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT140 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 2 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air pendingin (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sulit
panjangT150 °C95 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 150 ke 95 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 25 mm, dan U = 500 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 95 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 61,26 K
  2. 2. ΔTlm = 67,35 K
  3. 3. A = 14,01 m²
  4. 4. A = 1,771 m²
  5. 5. Tc,out = 123,8 °C
  6. 6. L = 7,135 m

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