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
panjangT140 °C75 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 75 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT175 °C130 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 130 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 130 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT95 °C50 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 450 kW. Luas pemindahan habanya ialah 20 m². Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 50 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 45 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 450 kWA = 20 m²Th: 95 → 50 °CTc: 20 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT145 °C75 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 60 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 60 kWA = 3 m²Th: 145 → 75 °CTc: 25 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT140 °C50 °C52.61 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C55 °C34.97 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °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: 105 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 22.96 °C
  2. 2. Tc,out = 26.51 °C
  3. 3. U = 870.4 W/(m²·K)
  4. 4. U = 289.9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 7.754 m²
  6. 6. A = 13.24 m²

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