第 一 題

由能量守恆定律（熱交換器絕熱良好），熱流體（苯）釋放的熱量等於冷流體（水）吸收的熱量： $q = \dot{m}h C{p,h} (T_{h,in} - T_{h,out}) = \dot{m}c C{p,c} (T_{c,out} - T_{c,in})$ 熱流體（苯）側：

因熱交換器為逆流設計，兩端之溫度差計算如下： 端點1 (熱流體進口側)：$\Delta T_1 = T_{h,in} - T_{c,out} = 180 - 143.3 = 36.7 \text{ ℉}$ 端點2 (熱流體出口側)：$\Delta T_2 = T_{h,out} - T_{c,in} = 90 - 65 = 25.0 \text{ ℉}$

設計方程式為：$q = U_o A_o (\Delta T)_{lm}$ 已知條件： $q = 78300 \text{ Btu/hr}$