Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) dengan jawapan

Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembaran kerja baharuBerlatih dalam talian dengan petunjuk

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah
panjangT130 °C75 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 100 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 75 °CTc: 10 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 55 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT105 °C10 °C85 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 85 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C95 °C15 °C85 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 210 kW. Luas pemindahan habanya ialah 8 m². Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 95 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 85 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 210 kWA = 8 m²Th: 135 → 95 °CTc: 15 → 85 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT150 °C105 °C32.54 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 105 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C65 °C34.97 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 45.27 K
  2. 2. Tc,out = 77.8 °C
  3. 3. A = 1.861 m²
  4. 4. U = 593 W/(m²·K)
  5. 5. A = 3.23 m²
  6. 6. A = 1.769 m²

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.