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
panjangT135 °C110 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 110 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 55 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 135 → 110 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.3 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 65 kepada 30 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.3 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 65 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT155 °C45 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 130 kW. Luas pemindahan habanya ialah 1 m². Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 25 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 130 kWA = 1 m²Th: 155 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT155 °C120 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 140 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 120 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 120 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C105 °C44.95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 105 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 130 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 1.5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 10 °CA = 1.5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 83.32 K
  2. 2. Q̇ = 25.62 kW
  3. 3. U = 2108 W/(m²·K)
  4. 4. A = 5.966 m²
  5. 5. A = 6.838 m²
  6. 6. Th,out = 102.3 °C

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