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.

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
panjangT150 °C115 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 150 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 115 °CTc: 15 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT140 °C115 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 140 ke 115 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 140 → 115 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT170 °C150 °C30 °C130 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 480 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 150 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 130 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 170 → 150 °CTc: 30 → 130 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT105 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 105 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 20 ke 75 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 75 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT105 °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 105 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 3 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT85 °C50 °C45,93 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 85 ke 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °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: 85 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 97,48 kW
  2. 2. ΔTlm = 91,93 K
  3. 3. A = 5,189 m²
  4. 4. A = 0,7255 m²
  5. 5. Th,out = 76,67 °C
  6. 6. A = 3,702 m²

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