A grandes rasgos, un elemento calefactor eléctrico aumenta su temperatura hasta alcanzar un estado en el que la potencia de entrada (3 kW en tu caso) es igual a la potencia de salida (calor en el agua).
Un calentador diseñado para sumergirse en agua se construye de forma que el agua lo mantenga lo suficientemente frío como para no dañarse a su potencia nominal. Por lo general, el agua se mueve constantemente por convección, arrastrando el calor suficiente para evitar el sobrecalentamiento del elemento. Una vez que el agua alcanza el punto de ebullición, la temperatura del agua deja de aumentar, pero la conversión del agua en vapor utiliza mucho calor, que el elemento reemplaza. En ese momento, la resistencia estará muy por encima de la temperatura del agua (esta diferencia de temperatura es la que transporta el calor de la resistencia al agua), pero su temperatura será más o menos constante.
Las cosas seguirán así, hasta que hierva suficiente agua como para que el elemento empiece a quedar expuesto al aire. El aire es mucho peor conductor del calor que el agua, por lo que la temperatura del elemento debe aumentar para restablecer el equilibrio "3 kW dentro, 3 kW fuera".
Un elemento diseñado exclusivamente para su uso en agua no podrá sobrevivir a esta nueva temperatura, mucho más elevada, y se dañará muy rápidamente.
Así que la respuesta corta es que puedes suministrar 3 kW a un calentador de inmersión de 3 kW durante el tiempo que quieras. mientras esté sumergida y ni un segundo más .
El elemento de su estufa eléctrica también está diseñado para funcionar continuamente a su máxima potencia nominal (al 'máximo', no se pulsará), pero lo hace por ser más largo que un calentador de inmersión típico de la misma potencia (por lo que más superficie por la que perder calor) y por estar construido para funcionar a una temperatura mucho más alta sin fallar.
