Если взять за начало отсчета тот момент, когда скорости частиц равны друг другу (пусть это величина численно равна 
) и расстояние между ними 
, то сведя задачу двух тел к задаче одного тела можно написать закон сохранения энергии (углового момента нет, как я понял частицы движутся по прямой, поэтому в выражение он не войдет)
Выражение с массами в скобках - приведенная масса. Мы как бы свели задачу двух тел/частиц к задаче движения одной частицы с приведенной массой в поле центральных сил. Оттуда можно выразить 
, что и будет ответом.
По формуле КПД=Qп / Qз. (Qп-полезное количество теплоты ( на нагревание печи) , Qз-затраченное количество теплоты (от сгорания угля)) .
Qп=c*m1*(t2 - t1). ( c-удельная теплоемкость кирпича, m1-масса печи=1200кг, t1-начальная температура печи, t2-конечная температура печи) .
Qз=q*m2. (q-удельная теплота сгорания угля, m2-его масса КПД=0,3 ).Подставим:
КПД=c*m1*(t2 - t1) / q*m2. выразим m2.
m2=c*m1*(t2 - t1) / q*КПД.
m2=750*1200*(50 - 10) / 30*10^6*0,3=4кг.
(сам не знаю как решать, поэтому вот, что нашёл)