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, 1,5 kg/s oli ringan (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 25 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 1,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT80 °C55 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 80 ke 55 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT115 °C55 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 420 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 25 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 420 kWF = 0,95U = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 55 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT155 °C130 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 440 kW. Fluida panas mendingin dari 155 ke 130 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 75 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 440 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 130 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C60 °C48,92 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 100 ke 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 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 = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT95 °C??25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 95 °C dan aliran dingin pada 25 °C. Penukar memiliki A = 5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 25 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 94,5 kW
  2. 2. ΔTlm = 22,41 K
  3. 3. A = 14,34 m²
  4. 4. A = 3,114 m²
  5. 5. A = 4,702 m²
  6. 6. Th,out = 53 °C

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