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Mecánica de los solidos
Número de Biot
El Número de Biot (Bi) es un número adimensional utilizado en cálculos de transmisión de calor. Su nombre hace honor al físico francés Jean BaptisteBiot (1774-1862) y relaciona la transferencia de calor por conducción dentro de un cuerpo y la transferencia de calor por convección en la superficie de dicho cuerpo.
Señalar que el número de Biot tienenumerosas aplicaciones, entre ellas su uso en cálculos de transferencia de calor en disipadores por aletas.
El número de Biot se define como:
En donde:
h es el coeficiente de transferencia de calor enla superficie en W/m2K. También llamado coeficiente de película.
L es una longitud característica en m, definida generalmente como el volumen del cuerpo dividido por su superficie externa total.
k esla conductividad térmica del material del cuerpo W/mK.
El significado físico del número de Biot puede entenderse imaginando el flujo de calor desde una esfera caliente sumergida al fluido que larodea. El flujo de calor experimenta dos resistencias: la primera por conducción dentro del metal y la segunda por convección desde la esfera al fluido. Se presentan dos casos límite:
En el caso que laesfera fuera metálica y el fluido fuera agua, la resistencia por convección excederá a la de conducción y por tanto el número de Biot será inferior a uno.
En el caso que la esfera fuera de unmaterial aislante al calor, por ejemplo espuma de poliuretano, y el fluido fuera igualmente agua, la resistencia por conducción excederá a la de convección y el número de Biot será superior a la unidad.
Siel número de Biot es inferior a:
0.1 para placas planas
0.05 para cilindros
0.03 para esferas
Implica que la conducción de calor dentro del cuerpo es mucho más rápida que la convección en lasuperficie de éste. Esto indica la aplicabilidad del Método del Gradiente Nulo para la resolución de problemas de calor en el transitorio.

El número de Biot también aparece en las definiciones del...