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
panjangT125 °C55 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 55 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 3 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 80 kepada 25 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 80 → 25 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT110 °C75 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 450 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C60 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C85 °C31.51 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 85 °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 = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 3 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 31.91 K
  2. 2. Q̇ = 346.5 kW
  3. 3. A = 34.66 m²
  4. 4. A = 6.32 m²
  5. 5. A = 1.924 m²
  6. 6. Tc,out = 95.04 °C

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