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
panjangT120 °C70 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 65 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 120 → 70 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C55 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 55 °CTc: 30 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT135 °C100 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 490 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 490 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT85 °C40 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 400 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 40 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C75 °C23.97 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 120 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C95 °C28.82 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 29.41 K
  2. 2. ΔTlm = 39.98 K
  3. 3. A = 33.11 m²
  4. 4. A = 33.89 m²
  5. 5. A = 4.895 m²
  6. 6. A = 1.165 m²

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