Будут ли инженерные кирпичи взорваться, если их использовать для создания печи?

Я строю печь для пиццы и для этого купил целую кучу инженерных кирпичей (не этих, а похожих). Они имеют пять отверстий вертикально через них, каждое отверстие имеет размер 2x6x6,5 см (80 мл), а стенки, как торцевые, так и разделительные, имеют толщину 2 см и высоту 6,5 см.

Когда печь запустится, она достигнет ~ 500 ° C. Если мы используем хороший твердый бетон в качестве кирпичной кладки для кирпича, который закроет концы отверстий, я беспокоюсь, что, когда воздух нагревается, давление внутри превратит их в своего рода керамическую бомбу, которая сделает приготовление пиццы довольно более захватывающий опыт.

Это может случиться? Как я могу рассчитать давление, которое будет оказано на кирпичи с помощью 80 мл воздуха при 500 ° C?

Повышение давления достаточно легко рассчитать по закону идеального газа.

$$PV=nRT.$$ В твоем случае $V$, $n$, а также $R$ исправлены, так что вы можете преобразовать это в простое соотношение $$P_2=P_1\frac{T_2}{T_1}.$$ Будьте осторожны, чтобы использовать шкалу абсолютной температуры (обычно измеряется в Кельвинах). Исходя из числа, которое вы дадите, давление повысится примерно до 2,6 атм, если предположить, что первоначально захваченный воздух был на уровне 1 атм.

Кроме того, мы можем рассчитать энергию, выделяемую газом, если он будет расширяться путем выдувания стенок без изменения температуры. Работа, выполненная в изотермическом процессе , дается

$$W_{A\rightarrow B}=-\int_{V_a}^{V_b}p\ dV = -nRT\ln\left(\frac{V_b}{V_a}\right),$$ где последняя строка предполагает, что она следует закону идеального газа в процессе. Если начальный объем$V_a=80\ \text{mL}$ при 500 ° С, то конечный объем определяется как $V_b=2.6*V_a=208\ \text{mL}$, Ввод остальных констант дает высвобождение энергии$\sim 22\ \text{J}$что меньше энергии, чем выделяется типичным фейерверком .

Я не даю никаких гарантий вашей безопасности, но я не думаю, что это приведет к взрыву вашей конструкции. Помимо того, что давление не является особенно высоким, нагрев до 500 ° C является относительно медленным процессом, и я подозреваю, что воздух найдет выход через трещины или отверстия, прежде чем он достигнет полного давления.

Я бы меньше беспокоился об осколках и больше о структурной целостности духовки. Когда кирпичи трескаются, они теряют большую часть своей структурной целостности. Это может привести к разрушению духовки.

Гораздо безопаснее облицовывать изнутри огнеупорным кирпичом. Они прочные и более дорогие, но вы можете быть уверены, что они не треснут под жарой. Они также защитят стену позади них.

Сами кирпичи должны быть в порядке, по крайней мере, в течение одного цикла, если они нагреваются достаточно медленно. Множество людей кладут кирпичи в барбекю и костры. Помните, что они уже были обожжены в печи, когда их сделали, чтобы сплавлять частицы глины, чтобы они не превратились в грязь, как только пойдет дождь. Единственное исключение, если кирпичи мокрые. В этом случае вода внутри превратится в пар. Давление будет расти, и они будут ломаться и разрушаться.

Тебе было бы лучше с правильными огнеупорами. Они, в дополнение к тому, что предназначены для высоких температур, имеют более высокое содержание воздуха / более низкую плотность, что улучшает их изоляционные свойства.

Огнеупорные кирпичи лучше всего укладывать рыхлыми или с соответствующим цементом. Отдельный кирпич не будет подвергаться значительному дифференциальному тепловому расширению, но большая структура почти наверняка будет страдать, поэтому я ожидаю, что ваш цемент / раствор достаточно быстро расколется.

В итоге я согласен с ratchetfreak. Инженерный кирпич для конструкции, огнеупорный кирпич для высоких температур, а также для изоляции и защиты конструкции.

Инженерные кирпичи (твердые) обжигаются при температуре 1200 градусов в печи, поэтому не беспокойтесь о сложной математике, ваша печь для пиццы никогда не достигнет такой температуры. Если бы она это сделала или даже стала намного выше, кирпичи просто плавились бы вместе. (Они называют их клинкерами). Я каменщик с 47-летним стажем и много времени строил и ремонтировал печи. Когда вы ремонтируете печь, вы используете только обычную глину для коронок (внутреннюю), так как после того, как печь обожжена, глина становится твердой, как и кирпичи, которые вы готовите. Вы используете только огнеупорные кирпичи для отверстий для огня, и они цементируются вместе с texacrete.