Calculadora de volumen de tubería
Resultado
Volumen de la tubería
- Volumen (galones EE. UU.)
- 0,83 gal (EE. UU.)
- Peso del agua
- 3,14 kg
- Tiempo de llenado
- 9,4 segundos
Esta calculadora de volumen de tubería responde a una sola pregunta: cuánto espacio hay dentro del tubo. Escribe el diámetro interior y la longitud del tramo y obtienes la capacidad en litros y en galones estadounidenses, el peso del agua que cabe y —si añades un caudal en litros o galones por minuto— cuánto tarda en llenarse. Quien hace una reparación la usa antes de abrir para saber cuánta agua va a salir; quien monta calefacción, para calcular el anticongelante que lleva un circuito; y el riego es la misma aritmética sobre un tramo más largo. El dato que hay que acertar es el diámetro interior, no el exterior ni la medida nominal: dentro de un tubo llamado de media pulgada caben entre 0,11 y 0,25 litros por metro según el material y el espesor de la pared, y esa diferencia del doble no aparece en ninguna etiqueta. El caudal solo entra en la última cifra, la del tiempo de llenado, así que si lo que buscas es la capacidad puedes dejarlo como está. Y si lo que buscas es cuánta agua circula por minuto, eso ya no es una capacidad sino un caudal, y esta página no lo responde.
Capacidad de agua según el diámetro interior
| Diámetro interior (mm) | Por metro (L) | Por 10 m (L) |
|---|---|---|
| 15 | 0.177 | 1.767 |
| 20 | 0.314 | 3.142 |
| 25 | 0.491 | 4.909 |
| 32 | 0.804 | 8.042 |
| 40 | 1.257 | 12.566 |
| 50 | 1.963 | 19.635 |
Los valores son diámetros interiores reales y no medidas nominales. El cobre, el polietileno y el acero del mismo tamaño nominal tienen paredes de distinto espesor y, por tanto, huecos distintos: mide el material que vas a usar o busca su tabla. La columna del medio es la que se usa para calcular un circuito, y la de la derecha es la misma cifra por una barra de diez metros, que es como se compra el tubo en muchos formatos.
Fórmula
Volumen = π × (diámetro interior ÷ 2)² × longitud
- d
- Diámetro interior de la tubería, en mm
- L
- Longitud del tramo, en metros
- Q
- Caudal, en litros por minuto
Úsala para el volumen de la tubería en sí: vaciar una línea, llenar un circuito de calefacción, saber cuánta agua va a soltar una reparación. Si lo que quieres es el volumen de agua que atraviesa la tubería por minuto, eso es un caudal y no una capacidad: aquí se mide el hueco, no lo que pasa por él.
Ejemplos resueltos
Una tubería de 20 mm de diámetro interior y 10 m, con un caudal de 20 L/min
- Radio en metros: 20 mm ÷ 2 = 0,01 m
- Sección: π × 0,01² = 0,000314 m²
- Volumen: 0,000314 × 10 = 0,00314 m³, que son 3,14 L
- El agua pesa 1 kg por litro, así que son 3,14 kg
- En galones estadounidenses: 3,14 ÷ 3,785411784 = 0,83 gal
- Tiempo de llenado: 3,14 ÷ 20 = 0,157 minutos = 9,4 segundos
0,83 galones estadounidenses, que es la unidad con la que trabaja un proveedor de Estados Unidos. Que un tramo corto de tubo fino no llegue ni a cuatro litros es toda la razón de que apenas importe cuando se vacía una instalación, y de que sí importe cuando el tramo es largo.
La misma tubería a lo largo de 100 m
- Un metro de este tubo tiene 0,3142 L
- Multiplica por la longitud: 0,3142 × 100 = 31,42 L
- Peso del agua: 31,42 kg, que ya no es una cifra para ignorar
- En galones estadounidenses: 31,42 ÷ 3,785411784 = 8,30 gal
- Tiempo de llenado: 31,42 ÷ 20 = 1,571 minutos, que son 1 minuto y 34 segundos
El volumen crece en línea recta con la longitud, pero con el cuadrado del diámetro: duplicar el diámetro interior a 40 mm multiplica esta cifra por cuatro, hasta 125,7 L. Por eso un cambio de material que estreche el hueco de 20 a 18 mm —algo que no se ve por fuera— quita un 19 % de la capacidad.
Limitaciones
Aquí se calcula el volumen del hueco del tubo y nada más. Los accesorios, las válvulas, un distribuidor, el depósito o la caldera del final del tramo y el agua que ya hay en el resto de la instalación son adicionales. Las medidas nominales de tubería son etiquetas y no dimensiones: usa un diámetro interior medido o buscado en la tabla del material que vayas a instalar, porque un mismo DN15 en acero, en cobre o en plástico tiene paredes de distinto espesor y, por tanto, huecos distintos. El tiempo de llenado supone que el caudal que has escrito se mantiene de principio a fin, y no lo hará si el tramo es largo, el tubo es estrecho o una válvula está a medio abrir. Y el peso del agua se toma como 1 kg por litro, que es una aproximación excelente a temperatura ambiente pero no una identidad exacta.
Preguntas frecuentes
- ¿Cómo se calcula el volumen de una tubería?
- Divide el diámetro interior entre 2 para tener el radio y aplica la fórmula del cilindro: π × r² × longitud. Una tubería de 20 mm de diámetro interior y 10 m de largo es π × 0,01² × 10 = 0,00314 m³, o sea 3,14 litros. Trabaja todo en metros y el resultado sale en metros cúbicos, que pasan a litros multiplicando por 1000.
- ¿Debo usar el diámetro interior o el exterior?
- El interior, siempre: es el espacio que ocupa el agua. Una tubería llamada de media pulgada tiene un diámetro exterior cercano a 21 mm en unos materiales y por debajo de 16 mm en otros, y el hueco va de 12 a 18 mm según el espesor de la pared. Usar el diámetro exterior infla el volumen de un tubo fino un 40 % o más, y el error no se nota mirando la cifra final.
- ¿Cuántos litros hay en un metro de tubería?
- Depende solo del hueco, y esa es la cifra de litros por metro que recoge la tabla: 15 mm de diámetro interior son 0,177 L por metro, 20 mm son 0,314 L, 25 mm son 0,491 L y 50 mm son 1,963 L. Como el radio va al cuadrado, duplicar el diámetro multiplica por cuatro el volumen de cada metro, así que un tubo del doble de grosor por dentro no lleva el doble de agua: lleva cuatro veces más.
- ¿Por qué el tiempo de llenado es solo una estimación?
- Porque el caudal real baja a medida que se pierde presión por el rozamiento a lo largo del tubo y en los accesorios. Una acometida que entrega 20 litros por minuto en el grifo entrega menos al final de un tramo largo y estrecho. La cifra de esta página es el tiempo al caudal que escribes, que es justo lo que necesitas para elegir una bomba o para planear un vaciado.
- ¿Cuánto pesa el agua de una tubería?
- Un litro de agua pesa un kilogramo, así que el peso del agua en kilogramos es el mismo número que la capacidad en litros. Una tubería de 20 mm y 10 m de largo tiene 3,14 kg, que no es nada; una conducción de 50 mm y 100 m tiene 196 kg, y eso ya es una carga que hay que comprobar en los soportes.
Referencias
- NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology
- The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures