1.Mudah
Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 100 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.
Th: 100 → 60 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban
2.Mudah
Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 145 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 25 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.
Th: 180 → 145 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 200 kW. Fluida panas mendingin dari 110 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 30 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.
Q̇ = 200 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 60 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Sedang
Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 340 kW. Luas perpindahan panasnya 10 m². Fluida panas mendingin dari 105 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 85 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.
Q̇ = 340 kWA = 10 m²Th: 105 → 65 °CTc: 10 → 85 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
Oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 135 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 80 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 80 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 6 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
Kunci jawaban
- 1. ΔTlm = 44,81 K
- 2. ΔTlm = 141,3 K
- 3. A = 17,33 m²
- 4. U = 982,7 W/(m²·K)
- 5. A = 4,325 m²
- 6. Th,out = 50 °C
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.