Почему жидкость может расширяться при замерзании?

Жидкость может расширяться при замерзании из-за особенностей структуры молекул вещества. В большинстве веществ при охлаждении их молекулы начинают упорядочиваться, образуя кристаллическую решетку. При этом межмолекулярные взаимодействия становятся более сильными.

В случае воды, например, при замерзании каждая молекула воды образует сеть водородных связей, которые увеличивают объем и заставляют кристаллы льда занимать больше места, чем это было у молекул воды в жидком состоянии. Это приводит к тому, что плотность льда меньше, чем плотность воды, и поэтому лед плавает на поверхности воды.

Таким образом, расширение жидкости при замерзании связано с изменениями в структуре молекул и их взаимодействиями в процессе перехода от жидкого состояния к твердому.