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
panjangT165 °C110 °C150 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 165 ke 110 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 150 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 165 → 110 °CTc: 15 → 150 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C105 °C10 °C80 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 105 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 80 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 105 °CTc: 10 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT120 °C10 °C95 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 120 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 10 ke 95 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 2000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 95 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C65 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 160 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 75 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT135 °C45 °C42,61 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 135 ke 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT140 °C50 °C76,03 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 140 ke 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 43,34 K
  2. 2. ΔTlm = 75,64 K
  3. 3. A = 9,29 m²
  4. 4. A = 14,31 m²
  5. 5. A = 27,49 m²
  6. 6. A = 10,14 m²

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