Есть еще несколько случаев, когда после согласных пишется э. Это написание после приставок или составных частей сложных и сложносокращенных слов (предэкзаменационный, сэкономить; двухэтажный, Мосэнерго); написание во многих собственных именах иноязычного происхождения и производных от них словах (Бэкон, Дэвид, Сэлинджер; Мэриленд, Тайбэй, Улан-Удэ, Хуанхэ). Кроме того, э пишется в названиях букв (бэ, вэ, гэ и др.), в составе аббревиатур, пишущихся по названиям букв, и слов, образованных от буквенных аббревиатур, напр.: бэтээры, кавээнщик, гэпэушник, кагэбэшный, в звуковых аббревиатурах и образованных от них словах, напр.: ГЭС, ТЭЦ, ВТЭК, НЭП, втэковский, нэпман. 

Но в целом закономерность, о которой Вы говорите, существует. По нормам русской орфографии не в начале корня после букв, передающих твердый согласный, в словах иноязычного происхождения, как правило, пишется буква е (бизнес, бренд, коттедж, партер, стенд, инерция); буква э пишется только в немногих нарицательных существительных, таких как мэр, мэтр, пленэр, пэр, рэкет, рэп, сэр и некоторых других словах (преимущественно узкоспециальных), их круг определяется орфографическим словарем.

Разница прежде всего в том, что ПТУ – буквенная аббревиатура (т. е. читается по названиям букв: [пэтэу]), а вуз – звуковая (т. е. читается не по названиям букв – [вэузэ] – а как обычное слово). Впрочем, подавляющее большинство аббревиатур – и буквенных, и звуковых – пишутся прописными буквами. Строчными буквами пишутся только некоторые (немногие) звуковые аббревиатуры, давно существующие в языке и воспринимаемые уже не как аббревиатуры, а как обычные слова: вуз, втуз, дот (от долговременная огневая точка), дзот. Отдельные звуковые аббревиатуры могут писаться и прописными, и строчными буквами: ЗАГС и загс. Отдельные буквенные аббревиатуры могут писаться двояко – по буквам и по их названиям: БТР и бэтээр. В случае возникновения сомнений следует обращаться к орфографическому словарю.

Из истории: традиции написания аббревиатуры вуз строчными буквами – уже более полувека. В «Справочнике по орфографии и пунктуации для работников печати» К. И. Былинского и Н. Н. Никольского (М., 1952) читаем: «...Сложные сокращенные слова, обозначающие нарицательное имя и читаемые не по названиям букв, а как обычные слова, пишутся строчными буквами: вуз, вузы, нэп, при нэпе и др.». 

Если такие прилагательные начинают собой составные наименования, они пишутся через дефис, обе части – с прописной буквы. Например: Восточно-Китайское море. В противном случае такие прилагательные пишутся слитно, строчными, например: восточнокитайская природа. См. также ответ на вопрос № 278509.

Правильно: восточнокитайская провинция, т. к. прилагательное не начинает собой составного административно-территориального наименования.

Правильно: Внизу под пароходом море казалось зеленым и бездонным. Берег медленно уходил назад, и постепенно все таяло вдали: густые парки, белоснежные дворцы, крашеные крыши дач. Можно сослаться на полный академический справочник «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина, а также на справочник Д. Э. Розенталя «Пунктуация».

В географических и административно-территориальных названиях — названиях материков, морей, озер, рек, возвышенностей, гор, стран, краев, областей, населенных пунктов, улиц и т. п. — с прописной буквы пишутся все слова, кроме родовых понятий (остров, море, гора, область, провинция, улица, площадь и т. п.), служебных слов, а также слов года, лет. Поэтому верно: улица 1905 года.

Корректно: В частности, результаты могут быть использованы для решения задач оперативной океанологии (прогноза развития опасных гидродинамических процессов, экстремальных волнения и течения и предупреждения связанных с ними возможных аварийных ситуаций), экологических задач (регистрации и прогноза распространения аварийных разливов нефтепродуктов), для наблюдения и предупреждения опасной метеорологической обстановки на море (смерчей, грозовой облачности) и в других целях.

От можа до можа – в переводе с польского 'от моря до моря' (море по-польски – morze). Имеется в виду период наибольшего расцвета средневековой Польши (Речи Посполитой), когда ее территория простиралась в буквальном смысле от моря до моря – от Балтийского до Черного – и включала в состав земли, ныне являющиеся территорией Белоруссии, Украины, России, Словакии и других государств.

Слово темнота употребляется в форме множественного числа. Примеры встречаются весьма нечасто, но все-таки их можно найти в научных, публицистических и художественных текстах. В качестве иллюстрации приведем фрагмент из газетной статьи: «Москву-реку в этот вечер вдруг стало не узнать: серебристо-голубая, с фиалковыми темнотами там и сям, она бесовски смахивала на море» («Комсомольская правда», 27.06.2006).

Вы правы: на пляже отдыхают, загорают, а купаются в воде. Распространенность сочетания купание на пляже, видимо, можно объяснить тем, что пляж в этом случае широко понимается как в целом место для отдыха, где есть и песок, и какая-то вода (река, море и др.). Представляется, что такое сочетание можно признать допустимым в непринужденной речи, но не в образцовом употреблении.