¿Qué es la calculadora de volumen de tanque cilíndrico horizontal?
Esta herramienta calcula cuánto líquido contiene un tanque cilíndrico colocado en posición horizontal: la forma habitual de los depósitos de combustible, las cisternas de agua, los tanques de propano y los bidones de almacenamiento de productos químicos tumbados sobre su costado. Como el tanque está acostado, la superficie del líquido forma una cuerda plana que atraviesa la sección circular, de modo que la zona llena es un segmento circular. El volumen es el área de ese segmento multiplicada por la longitud del tanque.
Cómo utilizarla
Introduce el diámetro del tanque, su longitud (la dimensión horizontal larga) y la altura del líquido medida en vertical desde el fondo del tanque. Elige una unidad de longitud. La calculadora te devuelve el volumen de llenado parcial en unidades cúbicas, el porcentaje de llenado, la capacidad total del tanque y la conversión del resultado a litros y galones estadounidenses (US gallons). Para obtener la capacidad total del tanque, basta con igualar la altura del líquido al diámetro.
La fórmula explicada
Cuando el tanque está lleno, el volumen es simplemente \(V = \pi \cdot r^{2} \cdot L\). Para un llenado parcial hasta una altura \(h\), el área de la sección transversal del líquido es un segmento circular:
$$V = L\left[\,r^{2}\cos^{-1}\!\left(\frac{r-h}{r}\right) - (r-h)\sqrt{2rh-h^{2}}\,\right]$$
donde \(r\) es el radio (diámetro ÷ 2). Cuando \(h = r\) (tanque a la mitad), el arcocoseno vale \(\pi/2\) y el volumen resulta exactamente la mitad del tanque lleno, tal y como cabría esperar.
Ejemplo resuelto
Diámetro = 2 m, por lo que \(r = 1\) m; longitud \(L = 5\) m; altura del líquido \(h = 1\) m (exactamente a la mitad). Como \(h = r\), la fórmula da $$V = 5\left(1^{2}\cdot\cos^{-1}(0) - 0\cdot\sqrt{\ldots}\,\right) = 5\cdot(1\cdot 1{,}5708) = 7{,}854 \text{ m}^{3}.$$ El tanque lleno contiene \(\pi\cdot 1^{2}\cdot 5 = 15{,}708\) m³, así que estamos al 50 %: correcto para un tanque a media carga. Eso equivale a 7.854 litros o unos 2.074 galones estadounidenses.
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades debo usar? Usa cualquier unidad de longitud, siempre que sea la misma para el diámetro, la longitud y la altura; la calculadora convierte el volumen a litros y galones de forma automática.
¿Y si la altura supera el diámetro? La altura se limita al valor del diámetro y se devuelve el volumen del tanque lleno.
¿Sirve para tanques verticales? No. Un cilindro vertical se calcula con \(V = \pi \cdot r^{2} \cdot h\). Esta herramienta es específica para tanques tumbados sobre su costado.
