Question

Меняется ли плотность воды при её нагреве, и если нет,  тогда почему горячая вода стремится вверх, а холодная вниз?

Answer 1

при нагревании происходит расширение, значит увеличивается объем при одинаковой массе. плотность при этом уменьшается что приводит к подниманию расширенной массы вверх, то есть к всплытию.
и наоборот, при охлаждении происходит сжатие, значит уменьшается объем при той же массе. плотность при этом увеличивается что приводит к опусканию сжатой массы вниз, то есть к утоплению.