¿Porque el agua comienza a aumentar su volumen cuando su temperatura desciende por debajo de los 4C?

La mayoría de los líquidos presentan una expansión volumétrica lineal con la temperatura.

Es decir, cuando sube la temperatura aumentan su volumen y cuando disminuye su temperatura disminuye su volumen.

Eso no es así con el agua.

El agua alcanza su máxima densidad a los 4°C.

Eso significa que a temperaturas por debajo de 4°C (y también por encima de los 4°C) la densidad del agua disminuirá, lo que implicará que el volumen aumentará.

Eso es así puesto que :

densidad = masa / volumen = > volumen = masa / densidad ;

por tanto, siendo la masa constante, la disminución de la densidad se reflejará en un aumento del volumen.

En conclusión, el volumen del agua comienza a aumentar cuando su temperatura desciende por debajo de los 4°C, porque la densidad disminuye, ya que el agua alcanza su densidad máxima a los 4°C.