SOAL PEKERJAAN RUMAH III

Penukar Panas: Jenis Pipa Konsentris

3.110 Misalkan penukar panas pipa konsentris yang sangat panjang memiliki

temperatur masuk air panas dan dingin 85 dan 15C. Laju aliran air panas adalah

dua kali lipat dari air dingin. Dengan asumsi panas spesifik air panas dan dingin

ekuivalen, tentukanlah temperatur keluar air panas untuk modus operasi berikut: (a)

aliran lawan dan (b) aliran paralel.

[Jawaban: (a) 50C; (b) 61,7C]

Penukar Panas: Selongsong dan Pipa dan Aliran Silang

3.120 Gas buang panas digunakan di dalam penukar panas selongsong dan pipa

untuk memanaskan 2,5 kg/s air dari 35 ke 85C. Gas diasumsikan memiliki sifat-sifat

udara, masuk pada 200C dan keluar pada 93C. Koefisien perpindahan panas total

adalah 180 W/m2K. Hitunglah luas permukaan penukar panas.

[Jawaban: 39,9 m2]

3.122 Radiator sebuah mobil dapat dipandang sebagai penukar panas aliran

bersilang. Air, yang memiliki laju aliran 0,05 kg/s, memasuki radiator pada 400 K dan

keluar pada 330 K. Air didinginkan oleh udara yang masuk pada 0,75 kg/s dan 300 K.

Jika koefisien perpindahan panas total adalah 200 W/m2K, berapakah luas

permukaan perpindahan panas yang diperlukan?

[Jawaban: 1,53 m2]

Penukar Panas: Metode Efektivitas NTU

3.128 Penukar panas pipa ganda aliran paralel berdinding tipis digunakan untuk

memanaskan bahan kimia yang panas spesifiknya adalah 1800 J/kgK dengan air

panas (cp = 4180 J/kgK). Bahan kimia masuk pada 20C pada laju 3 kg/s, sementara

air masuk pada 110C pada laju 2 kg/s. Luas permukaan perpindahan panas penukar

panas adalah 7 m2 dan koefisien perpindahan panas total adalah 1200 W/m2K.

Tentukanlah temperatur keluar bahan kimia dan air.

[Jawaban: 70,4C; 77,4C]