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
panjangT85 °C60 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 60 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 70 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 70 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT165 °C125 °C25 °C120 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 50 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 125 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 120 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 50 kWA = 3 m²Th: 165 → 125 °CTc: 25 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT120 °C35 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 35 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT85 °C60 °C22.56 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °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: 85 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT135 °C75 °C120.4 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 44.81 K
  2. 2. Q̇ = 147 kW
  3. 3. U = 411.4 W/(m²·K)
  4. 4. A = 11.56 m²
  5. 5. A = 3.126 m²
  6. 6. A = 7.004 m²

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