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
panjangT115 °C75 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 115 ke 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT80 °C50 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 80 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT145 °C70 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 380 kW. Fluida panas mendingin dari 145 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 40 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 70 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT95 °C75 °C25 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 170 kW. Fluida panas mendingin dari 95 ke 75 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 70 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 75 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C95 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 130 ke 95 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 500 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT145 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 145 °C dan aliran dingin pada 30 °C. Penukar memiliki A = 2 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 41,79 °C
  2. 2. ΔTlm = 29,72 K
  3. 3. A = 4,914 m²
  4. 4. A = 8,628 m²
  5. 5. L = 5,01 m
  6. 6. Th,out = 93,89 °C

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