オーブンを構築するために使用された場合、エンジニアリングレンガは爆発しますか？

私はピザオーブンを構築しています。そのために、大量のエンジニアリングレンガを購入しました（これらではありませんが、類似しています）。それらには、垂直方向に5つの穴があり、各穴は2x6x6.5 cm（80 ml）で、両端と分割壁の厚さは2 cm、高さは6.5 cmです。

オーブンが燃焼すると、約500°Cに達します。レンガの石積みとして良質の固いコンクリートを使用すると、穴の端が密閉されます。空気が加熱されると、内部の圧力によって、セラミック製の爆弾になり、調理用ピザが作られるのではないかと心配しています。かなりエキサイティングな体験です。

それは起こりそうですか？500°Cで80 mlの空気がレンガに及ぼす圧力を計算するにはどうすればよいですか？

圧力上昇は、理想気体の法則から計算するのに十分簡単 です。 あなたの場合、V、n、Rは固定されているので、これを単純な比率P 2 = P 1 T 2に変換できます。

$$PV=nRT.$$ $V$$n$$R$ ここでは、絶対温度スケール（通常はケルビンで測定）を使用するように注意してください。あなたが与えた数値から、閉じ込められた空気が最初は1気圧であったと仮定すると、圧力は約2.6気圧に上昇します。 $$P_2=P_1\frac{T_2}{T_1}.$$

さらに、温度を変えずに壁を吹き飛ばして膨張させた場合、ガスから放出されるエネルギーを計算できます。行われた作業等温プロセスはによって与えられる ここで最後の行は、プロセスの理想的な気体の法則に従うことを前提としています。初期容量が500°CでVa=80mLの場合、最終容量はVb=2.6∗Va=208mLで与えられます。残りの定数を、エネルギー放出が得られこれは、一般的な爆竹で放出されるエネルギーよりも少ないエネルギーです。

$$W_{A\rightarrow B}=-\int_{V_a}^{V_b}p\ dV = -nRT\ln\left(\frac{V_b}{V_a}\right),$$ $V_a=80\ \text{mL}$$V_b=2.6*V_a=208\ \text{mL}$$\sim 22\ \text{J}$

私はあなたの安全を保証するものではありませんが、これがあなたの構造が爆発する原因になるとは決して思いません。圧力が特に高くないという事実に加えて、500°Cへの加熱は比較的遅いプロセスであり、空気が全圧に達する前に亀裂や穴から抜け出すのではないかと思います。

私は破片の心配は少なく、オーブンの構造的完全性については心配しません。レンガが割れると、構造的完全性のほとんどが失われます。これはオーブンの崩壊につながる可能性があります。

内部を耐火レンガで裏打ちする方がはるかに安全です。彼らは固体でより高価ですが、あなたは彼らが熱の下で割れないことを確信することができます。また、背後の壁も保護します。

レンガが適度にゆっくりと加熱される場合、レンガ自体は少なくとも1サイクルは問題ないはずです。バーベキューやたき火にレンガを置いた人はたくさんいます。彼らが作られたとき、彼らはすでに窯で焼かれていたのを覚えておいて、雨が降ったときにすぐに泥に変わらないように粘土粒子を融合させました。唯一の例外は、レンガが濡れている場合です。この場合、内部の水は蒸気になります。圧力が高まり、骨折して崩れます。

あなたは適切な耐火レンガでより良いでしょう。これらは、高温用に設計されていることに加えて、空気の含有量が多い/密度が低いため、断熱性が向上しています。

耐火レンガは、ゆるく積み重ねるか、適切なセメントで積み重ねるのが最適です。個々のレンガはそれほど大きな熱膨張差を被ることはありませんが、大きな構造物はほぼ確実に損傷するので、セメント/モルタルはすぐに割れると思います。

要約すると、私はラチェットフリークに同意します。構造用のエンジニアリングレンガ、高温用の耐火レンガ、および構造の断熱と保護。

エンジニアリングレンガ（固体）は窯で1200度で焼成されるので、複雑な数学を心配する必要はありません。ピザオーブンがその温度に達することはありません。 （彼らはそれらをクリンカーと呼んでいます）私は47年の経験を持つ煉瓦工で、その多くは窯の建設と修理に費やされていました。窯を修理するときは、通常の粘土を王冠（内部）にのみ使用します。窯が燃焼すると、粘土は、調理しているレンガのように硬くなります。あなたは火の穴に火のレンガだけを使用し、それらはテキサスコンクリートと一緒にセメントで固められています。