Cómo calcular el volumen de un tanque
El volumen de un tanque es el área de su sección transversal multiplicada por su longitud o altura. Esta guía recorre las fórmulas de cada forma de tanque habitual y cómo tratar un tanque que solo está parcialmente lleno.
La idea básica
Toda fórmula de volumen de tanque se reduce al mismo principio: halle el área de la sección transversal del tanque y luego multiplíquela por la dimensión perpendicular a ella. Para un cilindro de pie, es el área de la base circular por la altura. Para un tanque tumbado de lado, es el área de la sección por la longitud. Una vez que tenga el volumen total en unidades cúbicas, convierta a galones o litros.
A lo largo de esta guía, el volumen se calcula a partir de medidas interiores y geometría ideal. Los tanques reales tienen espesor de pared, accesorios y tolerancias que hacen que la capacidad real sea algo distinta, así que trate los resultados como estimaciones cercanas.
Cómo calcular un tanque parcialmente lleno
Un tanque lleno usa su altura o longitud interior total. Para hallar el volumen de un tanque parcialmente lleno, se usa en cambio el nivel de líquido: la altura de llenado medida desde el fondo del tanque. Convertir ese nivel de líquido en volumen depende en gran medida de la forma del tanque.
Los tanques rectangulares y cilíndricos verticales son simples. Su sección es la misma a cualquier nivel, así que el volumen del tanque parcialmente lleno aumenta de forma lineal con la profundidad del líquido: el doble de profundidad, el doble de volumen. Basta con sustituir la altura total por la altura de llenado en la fórmula, como en la calculadora de volumen de tanque rectangular y la calculadora de volumen de tanque cilíndrico vertical.
Los tanques cilíndricos horizontales no son lineales. Tumbado de lado, el líquido forma un segmento circular cuya área crece despacio cerca del fondo, más rápido en el centro y despacio de nuevo cerca del techo. Por debajo de la mitad se calcula el segmento lleno directamente; por encima se calcula el segmento vacío de la parte superior y se resta del total. La calculadora de volumen de tanque cilíndrico horizontal hace por usted este cálculo de volumen por profundidad de líquido.
Los tanques cápsula, ovalados, de cono, cónicos y esféricos también tienen un llenado no lineal, porque su sección cambia con la altura. Un tanque esférico, por ejemplo, se llena como un casquete esférico en lugar de en proporción a la profundidad. En todos los casos la calculadora del sitio gestiona el cálculo del llenado parcial automáticamente, así que solo necesita el nivel de líquido y las medidas del tanque. Para convertir esa relación de profundidad a volumen en una tabla imprimible completa, el generador de tablas de aforo indica el volumen a cada nivel de vacío a lleno.
Al medir, use medidas interiores siempre que pueda, tome el radio como el diámetro ÷ 2 y trate la altura de llenado como la profundidad del líquido desde el fondo del tanque. La capacidad real puede diferir de la cifra calculada por el espesor de pared, los accesorios, la inclinación, los deflectores y las tolerancias de fabricación.
Cilindro vertical
Un cilindro de pie sobre su base circular tiene un volumen igual al área de la base por la altura: V = π × r² × h, donde r es el radio y h es la altura. Para hallar un llenado parcial, sustituya h por la profundidad de líquido f: V = π × r² × f. Como la sección es la misma a cualquier altura, el llenado aumenta en proporción directa al volumen. Haga los cálculos con la calculadora de volumen de tanque cilíndrico vertical.
Cilindro horizontal
Un cilindro tumbado de lado tiene el mismo volumen total, V = π × r² × L, pero el llenado parcial es más complejo porque el líquido forma un segmento circular. El área de la sección llena usa la fórmula del segmento A = ½ × r² × (θ − sin θ), donde θ = 2 × arccos((r − f) / r) y f es la profundidad del líquido. Por debajo de la mitad se calcula el segmento lleno directamente; por encima se calcula el segmento vacío de la parte superior y se resta del total. El volumen es esa área por la longitud. La calculadora de volumen de tanque cilíndrico horizontal lo hace a cualquier profundidad de líquido.
Tanque rectangular (caja)
Un tanque rectangular es el más sencillo: V = longitud × ancho × altura. Para un llenado parcial, sustituya la altura por la profundidad del líquido: V = longitud × ancho × f. Pruebe la calculadora de volumen de tanque rectangular.
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 = π × r² × a + (4/3) × π × r³, donde a es la longitud del tramo cilíndrico del medio. El llenado parcial combina un casquete esférico en los extremos redondeados con el cálculo del cilindro para el medio. La calculadora de volumen de tanque cápsula cubre cápsulas horizontales y verticales.
Tanques ovalados (estadio) y elípticos
Un tanque ovalado u «obround» tiene una sección con forma de estadio: un rectángulo con un semicírculo en cada lado. El área de su sección es el área del círculo más la banda recta del medio, y el volumen es esa área por la longitud. El llenado parcial se calcula combinando el cálculo del segmento circular con el tramo rectangular del medio. Un tanque elíptico verdadero tiene en cambio una sección de elipse genuina, con volumen V = (π × ancho × altura × L) / 4, distinta de un tanque cilíndrico con casquetes elípticos 2:1 o abombados. La calculadora de volumen de tanque ovalado trata tanto el ovalado de estadio como la elipse verdadera en una sola página.
Tanques de cono, cónicos y de tronco de cono
Un cono truncado (tronco de cono) tiene un volumen V = (π × h / 3) × (R₁² + R₁R₂ + R₂²), donde R₁ y R₂ son los radios superior e inferior; consulte la calculadora de volumen de tanque cónico para conos y conos invertidos. Los tanques con fondo cónico y con techo cónico combinan un cilindro con una sección de cono; la diferencia entre ellos es el orden de llenado: un tanque con fondo cónico llena primero el cono, mientras que un tanque con techo cónico llena primero el cilindro.
Tanque esférico
Un tanque esférico contiene el volumen de una esfera completa, V = (4/3) × π × r³. El llenado parcial es un casquete esférico de altura de líquido h, V = (π × h² / 3) × (3r − h), así que no se llena en proporción a la profundidad. La calculadora de volumen de tanque esférico lo resuelve con un ejemplo.
Convertir a galones y litros
Una vez que tenga un volumen en unidades cúbicas, conviértalo con estos factores estándar:
- 1 galón estadounidense = 231 pulgadas cúbicas
- 1 pie cúbico ≈ 7,48052 galones estadounidenses
- 1 galón estadounidense = 3,785411784 litros
- 1 metro cúbico = 1.000 litros
- 1 galón imperial = 4,54609 litros
La clave es mantener las unidades coherentes y no mezclarlas en un mismo cálculo. Mida en pulgadas y trabaje en pulgadas cúbicas; mida en pies y trabaje en pies cúbicos; para el sistema métrico, use metros y metros cúbicos, o centímetros y litros. Nuestra calculadora muestra los resultados en galones estadounidenses, galones imperiales, litros, pies cúbicos y metros cúbicos a la vez, así que no tiene que convertir a mano.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la forma más sencilla de calcular el volumen de un tanque?
Halle el área de la sección transversal del tanque y multiplíquela por la longitud o la altura, luego convierta a galones o litros. Lo más simple es introducir sus medidas en la calculadora de volumen de tanques, que aplica la fórmula correcta para cada forma automáticamente.
¿Cómo calculo el volumen de un tanque parcialmente lleno?
Use el nivel de líquido (altura de llenado) en lugar de la altura total. En tanques rectangulares y cilíndricos verticales, el volumen aumenta en proporción directa a la profundidad del líquido; en cilindros horizontales, cápsulas, conos y esferas, el llenado no es lineal y necesita la fórmula del segmento o del casquete de la forma.
¿Por qué es más difícil calcular un cilindro horizontal parcialmente lleno?
Porque el líquido forma un segmento circular cuya área cambia de forma no lineal con la profundidad. Se calcula el área del segmento al nivel del líquido (y, por encima de la mitad, se resta el segmento vacío del total) y se multiplica por la longitud del tanque, por lo que una calculadora resulta más fácil que hacerlo a mano.
¿Cómo convierto el volumen del tanque a galones?
Divida las pulgadas cúbicas entre 231, o multiplique los pies cúbicos por unos 7,48052, para obtener galones estadounidenses. Un galón estadounidense también equivale a 3,785411784 litros.
¿Cómo calculo el volumen del tanque en litros?
Convierta el volumen a metros cúbicos y multiplique por 1.000 (1 metro cúbico = 1.000 litros), o multiplique los galones estadounidenses por 3,785411784. Mantenga todas las medidas en el mismo sistema de unidades antes de convertir.
¿Debo usar medidas interiores o exteriores?
Use medidas interiores siempre que pueda, ya que el espesor de pared, los accesorios y los deflectores reducen el espacio útil. Las medidas exteriores sobrestiman ligeramente la capacidad.
¿Qué calculadora debo usar según la forma de mi tanque?
La que coincida con la forma: cilíndrico vertical u horizontal, rectangular, cápsula, ovalado/elíptico, cono/cónico, con fondo cónico/techo cónico o esférico. Cada una tiene su propia calculadora, y la calculadora principal de volumen de tanques cubre todas las formas admitidas, incluido el llenado parcial.
Pruébelo usted mismo
En lugar de hacer las fórmulas a mano, puede introducir las medidas de su tanque en la calculadora de volumen de tanques, que trata cada forma admitida, incluido el llenado parcial. Para las fórmulas exactas, las constantes y las fuentes que las respaldan, consulte la página de metodología.
Nota: Estas fórmulas asumen geometría ideal y medidas interiores. No tienen en cuenta el espesor de pared, los accesorios, los deflectores, la inclinación ni las tolerancias de fabricación, así que los resultados son estimaciones cercanas y no capacidades exactas.