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
panjangT85 °C50 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 85 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 30 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 85 → 50 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C70 °C?30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 150 ke 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT100 °C25 °C85 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 100 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 25 ke 85 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 85 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT105 °C80 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 110 kW. Fluida panas mendingin dari 105 ke 80 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT145 °C35 °C45,26 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 145 ke 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT105 °C55 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 105 ke 55 °C. Air (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 10 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 150 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 47,1 K
  2. 2. Tc,out = 59,35 °C
  3. 3. A = 7,689 m²
  4. 4. A = 1,636 m²
  5. 5. A = 9,559 m²
  6. 6. L = 112 m

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