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

Dalam penukar haba, 0.3 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 80 kepada 45 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.3 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 80 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT125 °C75 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 8 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 90 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 8 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 75 °CTc: 15 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT150 °C125 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 90 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 125 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 35 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2.5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C90 °C34.26 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 37.8 kW
  2. 2. Q̇ = 111.3 kW
  3. 3. A = 2.703 m²
  4. 4. A = 0.3952 m²
  5. 5. Tc,out = 68.3 °C
  6. 6. A = 3.897 m²

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