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 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 40 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 40 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT95 °C55 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 1 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 95 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 80 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 1 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 95 → 55 °CTc: 25 → 80 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT165 °C50 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 330 kW. Fluida panas mendingin dari 165 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 35 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 165 → 50 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT115 °C30 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 220 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 30 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 90 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 220 kWF = 0,9U = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C50 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 100 ke 50 °C. Air (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 300 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT175 °C70 °C87,78 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 175 ke 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 62,7 kW
  2. 2. Q̇ = 10,82 kW
  3. 3. A = 22,79 m²
  4. 4. A = 12,49 m²
  5. 5. L = 14,06 m
  6. 6. A = 15,95 m²

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