안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
대부분의 물질은 온도가 올라가면 부피가 커지지만, 물은 예외적인 특성을 가진 물질입니다.
0℃ 이하에서 물이 얼면서 육각형 구조의 얼음이 형성되는데, 이 구조는 분자 간 거리가 멀어져 부피가 증가합니다. 그래서 얼음은 물보다 가볍고 물에 뜹니다.
0℃ ~ 4℃ 사이에서는 특이하게도 온도가 올라갈수록 부피가 줄어듭니다. 즉, 밀도가 증가합니다. 물은 4℃에서 가장 밀도가 높고 부피가 가장 작습니다.
4℃ 이상에서는 일반적인 물질처럼 온도가 올라갈수록 부피가 증가합니다. 분자 운동이 활발해지면서 분자 간 거리가 멀어지기 때문입니다.