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

Dalam penukar panas, 0,5 kg/s oli ringan (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 40 ke 65 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 40 → 65 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT180 °C145 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 145 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 80 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 145 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT105 °C70 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 170 kW. Fluida panas mendingin dari 105 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 65 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT100 °C10 °C85 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 100 °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 85 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 85 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT155 °C45 °C51,84 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 155 ke 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 45 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT150 °C75 °C43,84 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 150 ke 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 26,25 kW
  2. 2. ΔTlm = 105,5 K
  3. 3. A = 18,14 m²
  4. 4. A = 1,248 m²
  5. 5. A = 2,6 m²
  6. 6. A = 10,56 m²

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