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
panjangT100 °C75 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 100 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT120 °C30 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 30 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 30 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT170 °C140 °C15 °C100 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 490 kW. Luas pemindahan habanya ialah 6 m². Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 140 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 100 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 490 kWA = 6 m²Th: 170 → 140 °CTc: 15 → 100 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT120 °C20 °C110 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 110 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 110 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 1.5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT150 °C75 °C44.9 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 38.83 K
  2. 2. ΔTlm = 46.54 K
  3. 3. U = 961.9 W/(m²·K)
  4. 4. A = 1.925 m²
  5. 5. Tc,out = 50.15 °C
  6. 6. A = 2.913 m²

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