Biot-tallet er en dimensionsløs gruppe opkaldt efter J. B. Biot, der i 1804 analyserede samspillet mellem ledning i et fast stof og konvektion ved overfladen. Den numeriske værdi af Biot-tallet (Bi) er et kriterium, der giver en direkte indikation af den relative betydning af ledning og konvektion ved bestemmelsen af temperaturforløbet i et legeme, der opvarmes eller afkøles ved konvektion ved overfladen. Bi bør altid opgøres fra starten for at identificere transiente ledningsproblemer, der kan behandles som simple problemer med faste parametre, for hvilke Bi < 0,1, og for hvilke det sjældent er nødvendigt at løse ledningsligningen, dvs, konvektion er den hastighedsstyrende proces.
Figur 1 kan anvendes til at tillægge Bi en fysisk betydning og viser de begrænsende stationære temperaturfordelinger i to plader, der er afkølet fra en ensartet udgangstemperatur T1 som følge af udsættelse for en kølestrøm ved T2 langs den ene side.
For begge plader kan der konstrueres en varmebalance ved den afkølede overflade ved hjælp af Fouriers lov for ledningsstrømmen i det faste stof ved overfladen og Newtons lov om afkøling for det konvektive tab ved overfladen:
Denne varmebalance kan omarrangeres til den dimensionsløse Bi:
hvoraf det fremgår, at Bi kan betragtes som forholdet mellem den modstand mod varmeoverførsel, der udgøres af konduktionsprocessen Rcond og konvektionsprocessen Rconv.
Figur 1 illustrerer temperaturfordelingen i et system med lav Bi-værdi (f.eks, en stålplade (λ = 35 W/mK) med en tykkelse på 5 cm, der køler i luft, hvor den indre temperaturfordeling i det faste stof er relativt ensartet, fordi modstanden mod varmestrømning i det faste stof er lille i forhold til den modstand, som konvektionsprocesserne ved overfladen giver, og hvor den indre temperaturfordeling i det faste stof er relativt ensartet. Generelt vil den fejl, der indføres ved antagelsen af en ensartet kropstemperatur, i legemer af enkel geometri, f.eks. plader, cylindre og kugler, være mindre end 5%, når den indre modstand er mindre end 10% af den ydre modstand, dvs. når Bi < 0.1.
Figur 1. Sammenligning af fuldt udviklede temperaturprofiler i to plader, der køles af den samme væske.