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
panjangT135 °C105 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 135 ke 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 105 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT90 °C70 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 90 ke 70 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 65 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 90 → 70 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT145 °C35 °C115 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 420 kW. Fluida panas mendingin dari 145 ke 35 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 115 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 420 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 35 °CTc: 15 → 115 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT115 °C75 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 50 kW. Luas perpindahan panasnya 3 m². Fluida panas mendingin dari 115 ke 75 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 25 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 50 kWA = 3 m²Th: 115 → 75 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
panjangT155 °C125 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 155 ke 125 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 150 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 125 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT140 °C85 °C35,18 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 140 ke 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 85 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 35,07 °C
  2. 2. ΔTlm = 23,39 K
  3. 3. A = 85,15 m²
  4. 4. U = 231 W/(m²·K)
  5. 5. L = 14,84 m
  6. 6. A = 9,779 m²

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