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
panjangT100 °C55 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 100 ke 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT145 °C55 °C130 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 145 ke 55 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 130 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 145 → 55 °CTc: 25 → 130 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT140 °C115 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 430 kW. Fluida panas mendingin dari 140 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 95 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT115 °C30 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 340 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 30 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 35 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT80 °C??25 °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 80 °C dan aliran dingin pada 25 °C. Penukar memiliki A = 5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 25 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 2,5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 26,96 °C
  2. 2. ΔTlm = 21,64 K
  3. 3. A = 9,897 m²
  4. 4. A = 17,51 m²
  5. 5. Th,out = 38,75 °C
  6. 6. Tc,out = 74,02 °C

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