Biot-talet är en dimensionslös grupp uppkallad efter J. B. Biot som 1804 analyserade samspelet mellan konduktion i ett fast ämne och konvektion på dess yta. Det numeriska värdet av Biot-talet (Bi) är ett kriterium som ger en direkt indikation på den relativa betydelsen av konduktion och konvektion när det gäller att bestämma temperaturhistoriken hos en kropp som värms upp eller kyls av konvektion vid ytan. Bi bör alltid räknas upp från början för att identifiera transienta konduktionsproblem som helt enkelt kan behandlas som problem med klumpade parametrar, för vilka Bi < 0,1 och för vilka det sällan är nödvändigt att lösa konduktionsekvationen, dvs, konvektion är den hastighetskontrollerande processen.
Figur 1 kan användas för att tillskriva Bi en fysikalisk innebörd och visar de begränsande stationära temperaturfördelningarna i två plattor som har kylts ner från en inledande enhetlig temperatur T1 som ett resultat av att de har utsatts för ett kylflöde vid T2 längs den ena sidan.
För båda plattorna kan en värmebalans vid den kylda ytan konstrueras genom att använda Fouriers lag för konduktionsflödet i det fasta materialet vid ytan och Newtons lag om kylning för den konvektiva förlusten vid ytan:
Denna värmebalans kan omorganiseras för att producera det dimensionslösa Bi:
av vilket man kan se att Bi kan betraktas som förhållandet mellan motståndet mot värmeöverföringen som utgörs av konduktions- Rcond- och konvektionsprocessen Rconv.
Figur 1 visar temperaturfördelningen i ett system med låg Bi-halt (t.ex, en stålplatta (λ = 35 W/mK) med 5 cm tjocklek som kyls i luft, där den inre temperaturfördelningen i det fasta materialet är relativt jämn, eftersom motståndet mot värmeflödet i det fasta materialet är litet i förhållande till det motstånd som konvektionsprocesserna vid ytan ger upphov till. I allmänhet, i kroppar med enkel geometri, t.ex. plattor, cylindrar och sfärer, kommer det fel som införs genom antagandet om en enhetlig kroppstemperatur att vara mindre än 5 % när det inre motståndet är mindre än 10 % av det yttre motståndet, dvs. när Bi < 0.1.
Figur 1. Jämförelse av fullt utvecklade temperaturprofiler i två plattor som kyls av samma vätska.