Смотрите:
Чайник остывает = чайник утрачивает тепло, становится холодным.
Чайник не остывает = чайник остается горячим.
Чайник долго остывает = для того, чтобы чайник стал холодным (утратил тепло), требуется много времени.
Чайник долго не остывает = чайник остается горячим в течение длительного времени.
Для того, чтобы чайник стал холодным (утратил тепло), требуется много времени, И ПОЭТОМУ чайник остается горячим в течение длительного времени.
Таким образом, грамматически разные конструкции выражают синонимичные (но все же не идентичные) значения.
Этот шуточный вопрос требует "серьезного" ответа?
Вообще говоря, приведенные Вами примеры различаются значением. Частично названное Вами явление объясняется семантической диффузией (в англоязычной лингвистике используется термин ambiguity) и синтаксическим параллелизмом.
В указанных предложениях тире поставить нужно.