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
panjangT100 °C80 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 35 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 3 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 115 kepada 95 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 115 → 95 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 60 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C50 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 470 kW. Luas pemindahan habanya ialah 4 m². Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 50 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 45 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 470 kWA = 4 m²Th: 100 → 50 °CTc: 15 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT145 °C95 °C115.5 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C60 °C25.07 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 58.73 K
  2. 2. Q̇ = 146.4 kW
  3. 3. A = 2.135 m²
  4. 4. U = 2655 W/(m²·K)
  5. 5. A = 5.184 m²
  6. 6. A = 3.308 m²

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