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, 1,2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 35 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 1,2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 35 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT180 °C100 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 180 ke 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT170 °C110 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 80 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 110 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 110 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT100 °C20 °C50 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 100 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 20 ke 50 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 2500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 50 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 130 ke 65 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 65 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT120 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 120 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air pendingin (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 1 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 100,3 kW
  2. 2. Tc,out = 39,35 °C
  3. 3. A = 0,7621 m²
  4. 4. A = 3,143 m²
  5. 5. L = 193,2 m
  6. 6. Tc,out = 46,66 °C

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