1.Mudah
Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 80 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.
Th: 80 → 45 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban
2.Mudah
Dalam penukar panas, 2 kg/s oli ringan (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 90 ke 35 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.
ṁ = 2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 90 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 350 kW. Luas perpindahan panasnya 2,5 m². Fluida panas mendingin dari 120 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 105 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.
Q̇ = 350 kWA = 2,5 m²Th: 120 → 70 °CTc: 20 → 105 °C
U = W/(m²·K)
4.Sedang
Penukar panas aliran searah memindahkan 230 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.
Q̇ = 230 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 115 ke 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 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 155 °C dan aliran dingin pada 10 °C. Penukar memiliki A = 1,5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 155 °CTc,in = 10 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Kunci jawaban
- 1. ΔTlm = 29,72 K
- 2. Q̇ = 231 kW
- 3. U = 4816 W/(m²·K)
- 4. A = 7,828 m²
- 5. A = 1,449 m²
- 6. Th,out = 113,6 °C
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.