можно ли утверждать что для нагружения 500г воды на 20 градусов всегда требуется большее количество теплоты чем нагревания 100г воды на такое же число градусов почему

Коротко: да, можно утверждать. При одинаковом числе градусов подогрева ΔT и для одного вещества теплоQ, которое требуется для повышения температуры, пропорционально массе m: Q = m · c · ΔT (где c — удельная теплоёмкость воды).

Для воды c ≈ 4.18 Дж/(г·°С) (или ≈ 1 кал/(г·°С)).

Посчитаем оба случая:

• 500 г воды, ΔT = 20°С: Q = 500 · 4.18 · 20 = 41800 Дж = 41.8 кДж.
• 100 г воды, ΔT = 20°С: Q = 100 · 4.18 · 20 = 8360 Дж = 8.36 кДж.

Сравнение: 41800 Дж / 8360 Дж = 5. Значит, нагрев 500 г воды на 20°С требует в 5 раз больше тепла, чем нагрев 100 г той же воды на те же 20°С.

Пояснение: это потому что количество молекул воды в 500 г больше, соответственно нужно больше энергии, чтобы каждому молекуле поднять среднюю кинетическую энергию на те же 20°С.

Замечание для реальности: в реальных условиях возможны потери тепла к окружающей среде и теплоёмкость может слегка зависеть от температуры, но в рамках простого школьного моделирования и при ΔT = 20°С разница сохраняется — Q пропорционально массе.