почему в закрытой кастрюле вода нагревается быстрее, чем в открытой?

Смотрите, пользуясь только логикой (без особых физических законов).  Вода начала нагреваться, значит парообразование усиливается. Когда кастрюля открыта, вы воду греете, а верхний слой воды успевает остыть из-за того, что воздух-то в кухне (ну вообще воздух в комнате) не такой горячий. А когда кастрюля закрыта, то тепло не уходит на возду а остается внутри этой системы и помогает разогреваться воде.

Я думаю как-то так.