Was ist die Biot-Zahl bei der Wärmeübertragung?

Die Biot-Zahl (Bi) ist eine dimensionslose Kennzahl, die in der Wärmeübertragung verwendet wird, um das Verhältnis des Wärmeübergangswiderstands an der Oberfläche eines Körpers zum Wärmeleitwiderstand innerhalb des Körpers zu beschreiben. Sie wird wie folgt definiert: \[ \text{Bi} = \frac{h \cdot L_c}{k} \] Dabei steht: - \( h \) für den Wärmeübergangskoeffizienten (in W/(m²·K)), - \( L_c \) für die charakteristische Länge des Körpers (in m), - \( k \) für die Wärmeleitfähigkeit des Materials (in W/(m·K)). Die Biot-Zahl gibt an, wie gut die Wärme innerhalb eines Körpers im Vergleich zur Wärmeübertragung an seiner Oberfläche verteilt wird. Eine niedrige Biot-Zahl (Bi < 0,1) bedeutet, dass der Wärmeleitwiderstand innerhalb des Körpers vernachlässigbar ist und die Temperatur im Inneren des Körpers nahezu gleichmäßig ist. Eine hohe Biot-Zahl (Bi > 1) deutet darauf hin, dass der Wärmeleitwiderstand innerhalb des Körpers signifikant ist und es zu Temperaturgradienten im Inneren des Körpers kommt.