Conversão de unidades de volume

O que é o volume?

O volume é a extensão do espaço tridimensional ocupado por um objeto ou que pode ser contido por um recipiente. O volume de um objeto sólido expressa sua grandeza física, enquanto o volume de um recipiente expressa a quantidade de líquido ou gás que ele pode conter.

O volume é uma grandeza derivada, obtida multiplicando uma unidade de comprimento nas três dimensões (largura, altura, profundidade). Por isso sua dimensão SI é L³.

A unidade SI do volume: o metro cúbico

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade derivada de volume é o metro cúbico (m³), que representa o volume interno de um cubo cujo lado mede exatamente 1 metro.

O metro cúbico é usado para grandes volumes (reservatórios de água, lançamento de concreto, volume de contêineres), enquanto no dia a dia prefere-se o litro, muito menor. Um metro cúbico equivale exatamente a 1000 litros.

Para mais informações sobre a unidade Litro, consulte a página de informações de Litro.

A relação entre o litro e o metro cúbico

O litro é uma unidade de volume prática, cujo uso junto ao SI é aceito, embora não seja oficialmente uma unidade do SI. Um litro equivale ao volume de um cubo de 10 centímetros de lado (1000 centímetros cúbicos).

Os submúltiplos do litro -- decilitro, centilitro e mililitro -- são amplamente usados em medições de alimentos, medicamentos e laboratório. Um mililitro equivale exatamente a um centímetro cúbico (1 mL = 1 cm³).

Por que as unidades de volume se convertem com uma razão cúbica?

Enquanto as unidades de comprimento se convertem com uma razão linear e as de área com uma razão quadrática, as unidades de volume se convertem com uma razão cúbica. Por exemplo, 1 metro equivale a 100 centímetros, mas 1 metro cúbico não equivale a 100 centímetros cúbicos, e sim a 100³, ou seja, 1.000.000 de centímetros cúbicos.

Essa relação cúbica surge porque o volume varia simultaneamente em três dimensões e é o erro conceitual mais frequente nas conversões de volume -- exige um cálculo especialmente cuidadoso ao passar para unidades não métricas como o galão ou o pé cúbico.

As medidas de cozinha

As medidas usadas em receitas, como colher de sopa, colher de chá e xícara, são unidades de volume padronizadas que permitem obter resultados coerentes em diferentes cozinhas. Equivalências geralmente aceitas: 1 colher de sopa ≈ 15 mL, 1 colher de chá ≈ 5 mL, 1 xícara ≈ 240 mL.

Essas medidas não são padrões científicos exatos, mas valores aproximados amplamente aceitos na prática culinária; em receitas que exigem precisão (especialmente confeitaria), usar uma balança de cozinha digital é mais confiável.

As unidades de volume líquido norte-americanas e britânicas

Os sistemas norte-americano e britânico usam unidades como galão, quarto, pint e onça líquida; mas o tamanho dessas unidades difere entre os dois sistemas. Um galão norte-americano equivale a 3,78541 litros, enquanto um galão imperial britânico equivale a 4,54609 litros -- cerca de 20% a mais.

Essa diferença ocorre porque os dois países adotaram historicamente galões de referência distintos (o galão de vinho nos Estados Unidos, o galão imperial no Reino Unido). É sempre bom verificar a qual sistema pertence o valor de 'galão' ou 'onça' indicado em uma receita ou no rótulo de um produto.

As unidades de volume agrícolas e históricas

O bushel e o peck são unidades de volume usadas historicamente para medir produtos secos como cereais, frutas e verduras; ainda hoje são usadas em alguns mercados agrícolas, especialmente nos Estados Unidos.

Na época otomana, o kile e o şinik eram unidades de volume tradicionais usadas para medir cereais; 1 kile equivalia a 4 şinik. Embora essas unidades apresentem pequenas variações regionais, hoje servem como referência para interpretar textos e registros históricos.

Como se calcula um volume?

Para um prisma retangular (caixa), usa-se a fórmula Volume = Comprimento × Largura × Altura. Para um cilindro, aplica-se Volume = π × Raio² × Altura, e para uma esfera, Volume = (4/3) × π × Raio³.

O volume de sólidos de forma irregular costuma ser determinado pelo método do deslocamento (princípio de Arquimedes) -- submergindo o objeto em um recipiente cheio de água e medindo o volume de água deslocado.

Medição do volume no petróleo e na indústria

Na indústria petrolífera, o volume é geralmente expresso em barris (bbl); 1 barril equivale exatamente a 158,987 litros (42 galões norte-americanos). Essa unidade é uma tradição que remonta ao século XIX, quando o petróleo era transportado em barris de madeira originalmente destinados a vinho.

Em processos industriais, grandes volumes costumam ser expressos em metros cúbicos, e medições pequenas de laboratório em mililitros; a unidade adequada é escolhida conforme a magnitude do volume medido.