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
panjangT140 °C85 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 0,5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 140 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 30 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 0,5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 85 °CTc: 20 → 30 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT80 °C50 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 6 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 80 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 15 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT85 °C55 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 85 → 55 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT100 °C55 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 170 kW. Fluida panas mendingin dari 100 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWF = 0,85U = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT105 °C70 °C39,63 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 105 ke 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 120 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air pendingin (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 1 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 21,38 kW
  2. 2. Q̇ = 267,5 kW
  3. 3. A = 21,79 m²
  4. 4. A = 8,836 m²
  5. 5. A = 0,9741 m²
  6. 6. Tc,out = 50,15 °C

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