1. Debido a que el agua tibia se expande en comparación con el agua fría, el espacio interno es mayor, la densidad es menor y las moléculas de agua son más activas y chocan entre sí con más frecuencia. Por lo tanto, cuando hace frío en invierno, las moléculas de agua activas transfieren rápidamente temperaturas frías entre sí y se esparcen relativamente suavemente en agua tibia menos densa, por lo que la temperatura general del agua desciende relativamente rápido. La densidad del agua fría es mayor, el movimiento de las moléculas de agua también es más lento y la velocidad general de propagación de la temperatura fría en el agua fría también es más lenta. Por lo tanto, el agua tibia se congela relativamente más rápido que el agua fría en este momento.
2. El agua existe en tres estados diferentes: líquido, sólido y gaseoso. En el agua líquida, las moléculas se mueven con mucha libertad y el agua puede ocupar varias formas de recipientes. En el agua caliente, las moléculas se mueven más libremente y el espacio requerido es mayor. Este es el principio de contracción en frío. Para las moléculas en el agua, cuanto más fría es la temperatura circundante, más lento se mueven las moléculas, más cerca están y más pequeño es el espacio que ocupan. Pero por debajo de los 4 grados centígrados, las moléculas formarán una especie de disposición en forma de rejilla, que ocupa más espacio que en el agua líquida, por lo que el hielo flota sobre el agua.