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 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 160 ke 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 65 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT175 °C140 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 175 ke 140 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 100 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 175 → 140 °CTc: 30 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT90 °C45 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 230 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWF = 0,88U = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT165 °C150 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 460 kW. Luas perpindahan panasnya 25 m². Fluida panas mendingin dari 165 ke 150 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 115 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 460 kWA = 25 m²Th: 165 → 150 °CTc: 20 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
panjangT110 °C55 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 110 ke 55 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 105 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 57,73 °C
  2. 2. ΔTlm = 91,39 K
  3. 3. A = 15,11 m²
  4. 4. U = 219,8 W/(m²·K)
  5. 5. L = 29,31 m
  6. 6. Tc,out = 35,95 °C

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