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 °C80 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 20 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 100 ke 80 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 90 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 20 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT110 °C90 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 110 ke 90 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 110 → 90 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT100 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 100 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 20 ke 55 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 55 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT140 °C110 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 800 kW. Fluida panas mendingin dari 140 ke 110 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 125 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 800 kWF = 0,8U = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 110 °CTc: 25 → 125 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT180 °C90 °C42,61 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 180 ke 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 90 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT165 °C55 °C38,82 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 165 ke 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 165 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 791,9 kW
  2. 2. ΔTlm = 72,47 K
  3. 3. A = 4,008 m²
  4. 4. A = 30,98 m²
  5. 5. A = 1,891 m²
  6. 6. A = 3,45 m²

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