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.