1) Как при этом изменился уровень воды в нагреваемой трубке?

При нагревании вода обычно расширяется, поэтому её уровень в трубке увеличился.

Это предполагает обычное нагревание воды выше 4 °C; при нагревании в диапазоне от 0 °C до 4 °C вода ведёт себя иначе.