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
panjangT130 °C75 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 75 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 0.8 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 75 °Cṁc = 0.8 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT135 °C50 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 50 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT110 °C90 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 450 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 70 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 450 kWA = 2 m²Th: 110 → 90 °CTc: 15 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT125 °C105 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 370 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 105 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 370 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 105 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C70 °C21 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 70 °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 = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT85 °C65 °C50.19 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 86.68 °C
  2. 2. Tc,out = 45.42 °C
  3. 3. U = 4041 W/(m²·K)
  4. 4. A = 16.64 m²
  5. 5. A = 2.381 m²
  6. 6. A = 9.516 m²

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