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
panjangT155 °C100 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 155 ke 100 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 135 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 155 → 100 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C40 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 180 ke 40 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 100 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 40 °CTc: 10 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT115 °C65 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 340 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 85 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWF = 0,85U = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT135 °C120 °C15 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 390 kW. Fluida panas mendingin dari 135 ke 120 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 95 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 120 °CTc: 15 → 95 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT110 °C45 °C50,77 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 110 ke 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT100 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 100 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 8 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 39,91 K
  2. 2. ΔTlm = 50,98 K
  3. 3. A = 41,11 m²
  4. 4. A = 8,049 m²
  5. 5. A = 6,958 m²
  6. 6. Tc,out = 91,77 °C

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