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?30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 75 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT125 °C85 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 1 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 45 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 1 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 20 → 45 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT85 °C65 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 250 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 250 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C25 °C125 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 125 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 125 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT165 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 4 kW/K. Aliran panas masuk pada 165 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 125 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 2 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 10 °CA = 2 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 40.96 °C
  2. 2. Q̇ = 14.45 kW
  3. 3. A = 7.347 m²
  4. 4. A = 42.57 m²
  5. 5. Th,out = 87.5 °C
  6. 6. Th,out = 86.67 °C

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