Calculadora de volumen de tanque cápsula
Calcule el volumen y la capacidad de un tanque cápsula (tipo bullet) —un cilindro con un casquete semiesférico en cada extremo— en galones estadounidenses, galones imperiales, litros, pies cúbicos y metros cúbicos. Esta única página cubre tanto cápsulas horizontales como verticales. Introduzca el diámetro y la longitud del tramo recto, y cambie el selector de forma según la orientación de su tanque.
Calculadora de volumen de tanques
Cápsulas horizontales y verticales en una página
Un tanque cápsula es un cilindro cerrado por un casquete semiesférico en cada extremo: la forma redondeada de «bullet» usada para propano, amoníaco anhidro y otros líquidos a presión. Esta página trata ambas orientaciones:
- Cápsula horizontal: tumbada de lado. Es la opción por defecto de la calculadora.
- Cápsula vertical: de pie. Cambie el menú «Forma del tanque» a «Cápsula vertical» si coincide con su tanque.
Para el mismo diámetro y la misma longitud del tramo recto, ambas orientaciones tienen exactamente el mismo volumen total; solo difiere el comportamiento en llenado parcial.
Fórmula del volumen del tanque cápsula
El volumen total de un tanque cápsula es el cilindro del medio más los dos extremos semiesféricos. Como dos casquetes semiesféricos forman una esfera completa, la fórmula del volumen del tanque cápsula es:
donde r es el radio interior (la mitad del diámetro) y a es la longitud del tramo recto del cilindro. El primer término, π r² a, es el cilindro; el segundo, (4/3) π r³, es la esfera formada por los dos casquetes. Una forma compacta equivalente es V = π r² ( (4/3) r + a ). Para las deducciones y las fuentes de cada fórmula del sitio, consulte la página de metodología.
El llenado parcial difiere según la orientación
El total es independiente de la orientación, pero cómo se llena el tanque no:
- Cápsula horizontal: el cuerpo cilíndrico se llena como un segmento circular (exactamente como un cilindro horizontal), mientras que los dos extremos juntos se llenan como una sola esfera. La profundidad y el volumen no son proporcionales.
- Cápsula vertical: el líquido se llena en tres etapas: primero el casquete inferior, luego el tramo cilíndrico (que se llena de forma lineal con la altura) y por último el casquete superior. La calculadora combina estas regiones de forma continua.
Ejemplo resuelto
Tome un tanque cápsula de 4 ft de diámetro (es decir, r = 2 ft) y 8 ft de longitud del tramo recto.
- Volumen total: cilindro = π × 2² × 8 = 100,53 ft³; esfera = (4/3) × π × 2³ = 33,51 ft³. Total = 134,04 ft³ ≈ 1.003 galones (EE. UU.) (≈ 835 galones imperiales, ≈ 3.795 litros). Este total es el mismo tanto si el tanque es horizontal como vertical.
- Horizontal, lleno a la mitad (profundidad = 2 ft, la línea central): por simetría el tanque contiene exactamente la mitad de su total, unos 502 galones (EE. UU.).
- Vertical, lleno hasta la parte superior del casquete inferior (altura de líquido = 2 ft = r): eso es un casquete semiesférico = (2/3) × π × 2³ = 16,76 ft³ ≈ 125 galones (EE. UU.), tras lo cual el tramo cilíndrico empieza a llenarse de forma lineal.
Introduzca estos valores en la calculadora de arriba, cambiando entre las opciones de cápsula horizontal y vertical, para confirmar las cifras y leer a la vez los galones imperiales, litros, pies cúbicos y metros cúbicos.
Unidades y galones
Los resultados aparecen a la vez en galones estadounidenses, galones imperiales (británicos), litros, pies cúbicos y metros cúbicos, además de barriles de petróleo opcionales. Un galón líquido estadounidense son 231 pulgadas cúbicas ≈ 3,785 litros, mientras que un galón imperial ≈ 4,546 litros, por lo que se muestran ambos para evitar ambigüedades. Introduzca medidas interiores para la estimación más cercana de la capacidad de líquido.
Otras formas de tanque
Si su tanque tiene extremos planos en lugar de casquetes semiesféricos, use la calculadora de volumen de tanque cilíndrico horizontal o vertical. Para tanques rectangulares, ovalados, elípticos y cónicos, la calculadora principal de volumen de tanques trata cada forma admitida con resultados totales y de llenado parcial.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el volumen de un tanque cápsula?
Una cápsula es un cilindro con un casquete semiesférico en cada extremo. Los dos casquetes juntos forman una esfera completa, así que el volumen total es el cilindro más una esfera: V = πr²a + (4/3)πr³, donde r es el radio y a es la longitud del tramo recto (cilindro). Introduzca el diámetro y la longitud del tramo recto arriba y la calculadora devuelve la capacidad en todas las unidades habituales.
¿Cuál es la fórmula del volumen de un tanque cápsula?
V = πr²a + (4/3)πr³. El primer término es el tramo cilíndrico del medio, de longitud a; el segundo es la esfera formada por los dos casquetes semiesféricos. Una forma compacta equivalente es V = πr²((4/3)r + a). La orientación —horizontal o vertical— no cambia el volumen total.
¿Una cápsula horizontal y una vertical tienen el mismo volumen?
Sí. Para el mismo diámetro y la misma longitud del tramo recto, una cápsula horizontal y una vertical tienen exactamente la misma capacidad total. Lo que cambia con la orientación es el llenado parcial: cómo aumenta el volumen a medida que sube el nivel de líquido.
¿Cómo funciona el llenado parcial en una cápsula horizontal?
Tumbada de lado, el cuerpo cilíndrico se llena como un segmento circular (igual que un cilindro horizontal), y los dos extremos juntos se llenan como una sola esfera. La relación entre profundidad de líquido y volumen no es lineal: cerca del centro del tanque, un centímetro de profundidad añade el máximo volumen. Active «Calcular llenado parcial» e introduzca el nivel de líquido para obtener los volúmenes lleno y vacío.
¿Cómo funciona el llenado parcial en una cápsula vertical?
De pie, el tanque se llena en tres etapas: primero el casquete semiesférico inferior, luego el tramo cilíndrico del medio (que se llena de forma lineal con la altura) y por último el casquete semiesférico superior. La calculadora gestiona automáticamente las transiciones entre estas regiones. Cambie el selector de forma a «Cápsula vertical» para modelar este caso.
¿Qué unidades muestra esta calculadora?
Cada resultado aparece a la vez en galones estadounidenses, galones imperiales (británicos), litros, pies cúbicos y metros cúbicos, con la opción de mostrar barriles de petróleo. Un galón líquido estadounidense son 231 pulgadas cúbicas ≈ 3,785 litros; un galón imperial ≈ 4,546 litros. Introduzca medidas interiores para la estimación más cercana de la capacidad de líquido.