Можно ли вскипятить воду во всей кастрюле с помощью маленького мощного электронагревателя, расположенного в верхних слоях воды?

Нет, вскипятить воду во всей кастрюле с помощью маленького мощного электронагревателя, расположенного в верхних слоях воды, нельзя. Объяснение Это связано с особенностями теплопередачи и конвекции в жидкости: Нагретая вода становится менее плотной. Когда вода у поверхности нагревается, она расширяется и становится легче. Из-за этого она остаётся наверху и не опускается вниз. Конвекция не перемешивает слои. В обычных условиях нагретая вода поднимается, а холодная опускается, обеспечивая перемешивание и прогрев всей массы жидкости. Но если источник тепла находится сверху, нагретой воде некуда подниматься — она уже там. Холодная, более плотная вода остаётся внизу и практически не контактирует с источником тепла. Теплопроводность воды низкая. Вода плохо проводит тепло. Поэтому тепло от верхних слоёв будет передаваться вниз очень медленно, в основном за счёт теплопроводности, а не конвекции. В результате нижние слои будут оставаться холодными, а верхние — кипеть.