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
panjangT145 °C60 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 60 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.3 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 95 kepada 60 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.3 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 95 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 50 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C50 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 390 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 50 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C70 °C69.02 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 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 = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 2 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 46.38 K
  2. 2. Q̇ = 25.62 kW
  3. 3. A = 0.7294 m²
  4. 4. A = 10.54 m²
  5. 5. A = 14.28 m²
  6. 6. Tc,out = 71.46 °C

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