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
panjangT160 °C65 °C115 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 6 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 160 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 115 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 6 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 65 °CTc: 25 → 115 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar panas, 0,5 kg/s etanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 100 ke 65 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 100 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT90 °C50 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 170 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 35 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT135 °C85 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 750 kW. Fluida panas mendingin dari 135 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 60 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 750 kWF = 0,8U = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 85 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT145 °C55 °C?20 °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 145 ke 55 °C. Air (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 250 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: 145 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT150 °C125 °C34,97 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 150 ke 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 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 = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 125 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 50,94 kW
  2. 2. Q̇ = 42,7 kW
  3. 3. A = 8,243 m²
  4. 4. A = 48,46 m²
  5. 5. L = 111,3 m
  6. 6. A = 1,456 m²

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