При каком условии кпд больше: если нагревательный элемент помещен в воду или если вода нагревается на электроплите? почему?

Конечно же КПД больше, когда нагреватель в воде. В этом случае КПД практически 100% (потери только через стенки).
Плита кроме воды и сама греется и воздух вокруг себя греет, а это потери. Когда нагреватель в воде, то всё тепло идёт на нагревание воды, потерь нет.