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
panjangT160 °C105 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 160 ke 105 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 75 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 160 → 105 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C155 °C10 °C120 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 155 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 120 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 155 °CTc: 10 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT110 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 110 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 10 ke 55 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 55 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT110 °C60 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 110 kW. Fluida panas mendingin dari 110 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 70 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWF = 0,88U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 60 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT115 °C75 °C58,01 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 115 ke 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT85 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Aliran panas masuk pada 85 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 5 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 82,47 K
  2. 2. ΔTlm = 85,42 K
  3. 3. A = 0,833 m²
  4. 4. A = 16,69 m²
  5. 5. A = 3,229 m²
  6. 6. Th,out = 41,67 °C

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