在沒有環境狀況條件下溫度是無法計算的，但是發熱功率是容易計算的，功率等於電流的平方乘以阻值。控制溫度的話得用控制器，控制器一般採用pid演算法控制溫度。

一、焦耳定律

焦耳定律規定：電流透過導體所產生的熱量和導體的電阻成正比，和透過導體的電流的平方成正比，和通電時間成正比。該定律是英國科學家焦耳於1841年發現的。焦耳定律是一個實驗定律，它可以對任何導體來適用，範圍很廣，所有的電路都能使用。遇到電流熱效應的問題時，例如要計算電流透過某一電路時放出熱量；比較某段電路或導體放出熱量的多少，即從電流熱效應角度考慮對電路的要求時，都可以使用焦耳定律。公式如下：

其中Q指熱量，單位是焦耳（J），I指電流，單位是安培（A），R指電阻，單位是歐姆（Ω），t指時間，單位是秒（s），因為電流透過純電阻電路，電能會全部轉換為熱能，假設電阻發熱的熱量Q放全部被加熱的物體吸收，所以：

Q放=Q吸，然後根據下邊的比熱容公式，可以算出具體的升溫和時間關係，當然實際應用時候要考慮熱損失問題，不可能會被吸收的，損失多少，和隔熱材料有很大關係了。

二、比熱容公式

比熱容（Specific Heat Capacity，符號c），簡稱比熱，亦稱比熱容量，是熱力學中常用的一個物理量，表示物體吸熱或散熱能力。比熱容越大，物體的吸熱或散熱能力越強。它指單位質量的某種物質升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/( kg · K )]，即令1公斤的物質的溫度上升1開爾文所需的能量。根據此定理，最基本便可得出以下公式：

這個公式中的Q，就是上邊的Q吸，也就是被加熱材料吸收過來的熱量了。被加熱的物質的比熱容可以透過查表獲得的，是常量，比如水的比熱容是1，m是質量，也就是被加熱物質的質量是多少，然後⊿T就是吸收這麼多熱量後溫度升高多少，知道了被加熱前的溫度，就能推算出被加熱t時間後的實際溫度。

一些物質的比熱容（主要是鐵合金）

水 4.2×103J／（Kg℃）

矽單質 700 J/(kg·K)

鋇單質 204 J/(kg·K)

碳單質（石墨） 720 J/(kg·K)

錳 480 J/(kg·K)

鐵 440 J/(kg•K)

三、參考案例

某一電飯鍋，內部電路如圖所示。R1是加熱電阻，阻值為48.4Ω；R2是限流電阻，阻值為484Ω．煮飯時，接通電源（220V 50Hz）、閉合手動開關S1，電飯鍋處在加熱狀態．當鍋內食物溫度達到103℃時，開關S1會自動斷開，斷開後若無外力作用則不會自動閉合。S2是一個自動溫控開關，當鍋內食物溫度達到80℃時會自動斷開，溫度低於70℃時會自動閉合．問：

（1）若接通電源後沒有閉合開關S1，那麼電飯鍋能將飯煮熟嗎?為什麼?

（2）在一個標準大氣壓下若用這種電飯鍋燒水，則開關S1的自動斷電功能不起作用，這是為什麼?

（3）在加熱和保溫兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少? 若電飯鍋電能轉化為內能的效率為84％，那麼在一個標準大氣壓下將溫度為20℃、質量為2.5kg的水燒開，至少需要多長時間?

解答：

（1）不能，不閉合S1，電飯鍋只能處在保溫狀態電飯鍋內食物的溫度不超過80℃；

（2）在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，所以S1自動斷電功能不起作用；

（3）加熱和保溫電飯鍋消耗的電功率之比： P加熱/P保溫= （U2/R1）/[U2/（R1＋R2）]=（R1＋R2）/R1=（48.4Ω＋484Ω）/48.4Ω=11/1，

一個標準大氣壓下，將水燒開須吸收的熱量為：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J，所以Q放=Q吸/η=8.4×105J/84%=106J，由Q放=U2t /R1得：需要時間：t= Q放R1/U2=106J×48.4Ω/（220V）2=103s。