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

Dalam penukar haba, 2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 35 kepada 70 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 35 → 70 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT175 °C125 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 120 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 125 °CTc: 30 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 50 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C45 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 340 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 340 kWA = 5 m²Th: 80 → 45 °CTc: 30 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT150 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 150 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 6 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT105 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 8 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 170.8 kW
  2. 2. ΔTlm = 73.19 K
  3. 3. A = 0.8439 m²
  4. 4. U = 3479 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 70 °C
  6. 6. Tc,out = 93.2 °C

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