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, 0.2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 10 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 1.2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 100 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 100 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT110 °C80 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 150 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 150 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 80 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C55 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT150 °C75 °C35.63 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT165 °C120 °C27.38 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 120 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 120 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 31.72 kW
  2. 2. Q̇ = 131.8 kW
  3. 3. A = 5.486 m²
  4. 4. A = 31.52 m²
  5. 5. A = 2.047 m²
  6. 6. A = 0.5723 m²

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