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
panjangT95 °C40 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 30 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 40 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C35 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 90 → 35 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT80 °C40 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 450 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 25 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 40 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 80 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C125 °C26.51 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 125 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT110 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 80 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 38.18 K
  2. 2. ΔTlm = 17.38 K
  3. 3. A = 54.55 m²
  4. 4. A = 7.726 m²
  5. 5. A = 0.5673 m²
  6. 6. L = 50.57 m

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