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
panjangT145 °C60 °C90 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 145 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 90 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 145 → 60 °CTc: 20 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C60 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 150 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 150 → 60 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT95 °C45 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Fluida panas mendingin dari 95 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 50 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT175 °C155 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 430 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 155 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 35 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWF = 0,88U = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT90 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 90 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 4 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT145 °C120 °C34,59 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 145 ke 120 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 120 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 47,1 K
  2. 2. ΔTlm = 37,28 K
  3. 3. A = 14,06 m²
  4. 4. A = 4,443 m²
  5. 5. Th,out = 53,87 °C
  6. 6. A = 2,879 m²

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