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
panjangT165 °C65 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 165 ke 65 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 70 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 165 → 65 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 110 ke 55 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT80 °C55 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 430 kW. Fluida panas mendingin dari 80 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 45 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWF = 0,88U = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT105 °C15 °C80 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 105 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 15 ke 80 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 2500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 80 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 130 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 2,5 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 = 130 °CA = 2,5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sulit
panjangT175 °C60 °C70,85 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 175 ke 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 60,09 K
  2. 2. ΔTlm = 39,15 K
  3. 3. A = 82,21 m²
  4. 4. A = 8,567 m²
  5. 5. Tc,out = 75,94 °C
  6. 6. A = 45,34 m²

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