объясните почему через некоторое время вода в пробирке который держит над пламенем спиртовки нагреется

Пробирка, которую держат над спиртовкой, нагревается за счет излучения и конвекции.

А вот вода получает тепло от пробирки за счет теплопроводности. Та часть воды, что нагрелась, передает тепло другим частям воды при конвекции, поэтому над пламенем надо держать низ пробирки, иначе вода вообще не нагреется.

Есть опыт. Нагревают верхнюю часть пробирки с водой, она закипает. А в это время в нижней части даже лед не тает.