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
panjangT115 °C65 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 115 → 65 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C75 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 75 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT165 °C145 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 220 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2 m². Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 145 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 35 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 220 kWA = 2 m²Th: 165 → 145 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT80 °C55 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 380 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT145 °C90 °C51.93 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 90 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 50.74 K
  2. 2. Tc,out = 28.4 °C
  3. 3. U = 868.2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 97.06 m²
  5. 5. Tc,out = 54.8 °C
  6. 6. A = 9.127 m²

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