Чи вибухне інженерна цегла, якщо використовувати її для побудови духовки?

Я будую піч для піци і, щоб зробити це, я купив цілу купу інженерних цеглин (не цих, але подібних). У них вертикально через них п’ять отворів, кожен отвір - 2х6х6,5 см (80 мл), і стінки, і кінцеві, і розділові, товщиною 2 см на 6,5 см заввишки.

Коли духовка розпалиться, вона досягне ~ 500 ° C. Якщо ми будемо використовувати якийсь хороший твердий бетон для кладки для цегли, який буде герметизувати кінці отворів, я переживаю, що в міру нагрівання повітря тиск всередині перетворить їх на якусь керамічну бомбу, яка зробить приготування піци досить захоплюючий досвід.

Це, можливо, трапиться? Як я можу обчислити тиск, який буде здійснюватись на цегли, 80 мл повітря при 500 ° С?

Підвищення тиску досить легко обчислити із закону про ідеальний газ

$$PV=nRT.$$ У вашому випадку $V$, $n$, і $R$ фіксуються, щоб ви могли перетворити це на просте співвідношення $$P_2=P_1\frac{T_2}{T_1}.$$ Тут будьте обережні, щоб використовувати абсолютну шкалу температури (зазвичай вимірюється в Кельвіні). З наведених цифр тиск зросте приблизно до 2,6 атм, якщо припустити, що повітря, що потрапило в спочатку, було 1 атм.

Крім того, ми можемо обчислити енергію, що виділяється газом, якби вона розширюється, продуваючи стінки без зміни температури. Робота, виконана в ізотермічному процесі , задана

$$W_{A\rightarrow B}=-\int_{V_a}^{V_b}p\ dV = -nRT\ln\left(\frac{V_b}{V_a}\right),$$ де останній рядок передбачає, що він відповідає закону ідеального газу в процесі. Якщо початковий об'єм дорівнює$V_a=80\ \text{mL}$ при 500 ° C, то кінцевий об'єм задається $V_b=2.6*V_a=208\ \text{mL}$. Поміщення решти констант дає вивільнення енергії$\sim 22\ \text{J}$що менше енергії, ніж виділяється типовою петардою .

Я не даю жодних гарантій вашої безпеки, але я точно не думаю, що це призведе до вибуху вашої структури. На додаток до того, що тиск не особливо високий, нагрівання до 500 ° C є відносно повільним процесом, і я підозрюю, що повітря знайде вихід через щілини або отвори, перш ніж потрапить на повний тиск.

Мене менше турбуватимуть осколки, а більше - структурна цілісність духовки. Коли цегла тріскається, вони втрачають більшу частину своєї структурної цілісності. Це може призвести до руйнування духовки.

Набагато безпечніше лінійку зсередини нарізати дровами. Вони міцні і дорожчі, але ви можете бути впевнені, що вони не потріскаються під теплом. Вони також захистять стіну за ними.

Самі цеглини повинні бути прекрасними, принаймні на один цикл, ЯКЩО вони нагріваються досить повільно. Багато людей поклали цеглу в шашлики та багаття. Пам'ятайте, що вони вже були випалені в печі, коли їх виготовляли, щоб сплавити частинки глини разом, щоб вони не перетворилися на грязь, як тільки пішов дощ. Єдиний виняток, якщо цегла мокра. У цьому випадку вода всередині перетвориться на пару. Тиск наросте, і вони будуть руйнуватися і руйнуватися.

Вам буде краще з належними вогнеборцями. Вони, крім того, що розроблені для високої температури, мають більш високий вміст повітря / меншу щільність, що покращує їх ізоляційні властивості.

Вогнетривки найкраще укладають сипучими, або з належним цементом. Окремий цегла не зазнає великого диференціального теплового розширення, але велика структура майже напевно буде, тому я очікую, що ваш цемент / розчин досить швидко потріскається.

Підсумовуючи це, я погоджуюся з ratchetfreak. Цегляні цегляні конструкції, пожежні шафи для високих температур та утеплення та захисту конструкції.

Інженерні цегли (суцільні) випалюють при температурі 1200 градусів у печі, тому не турбуйтеся про вашу складну математику, піч для піци ніколи не дістанеться до тієї темпи. . (Вони називають їх клінкерами) Я муляр зі 47-річним стажем і багато того часу будував і ремонтував печі. Під час ремонту печі ви використовуєте лише звичайну глину для коронки (внутрішню), оскільки після випалу печі глина стає важкою, як і цегла, яку ви готуєте. Для протипожежних отворів ви використовуєте лише вогневі цегли, і вони цементуються разом з текстобетоном.