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
panjangT105 °C85 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 105 ke 85 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 70 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 105 → 85 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C130 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 3 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1000 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 150 ke 130 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 60 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 3 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 130 °CTc: 20 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT105 °C20 °C65 °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 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 65 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C55 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 170 kW. Luas perpindahan panasnya 3 m². Fluida panas mendingin dari 85 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 30 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 170 kWA = 3 m²Th: 85 → 55 °CTc: 20 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
panjangT100 °C55 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 100 ke 55 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 250 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT85 °C45 °C37,94 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 85 ke 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 48,46 K
  2. 2. Q̇ = 299 kW
  3. 3. A = 0,4501 m²
  4. 4. U = 1354 W/(m²·K)
  5. 5. L = 30,11 m
  6. 6. A = 5,377 m²

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