4摄氏度时水的密度最大的原因：

在绝大多数物质都是热涨冷缩的时候，水是反常的。水在低于4摄氏度是是热缩冷涨，导致密度下降，例如同样质量的冰密度比水小，体积比水大。而大于4摄氏度时，则恢复热涨冷缩。同样质量，体积变大，密度变小。4摄氏度是平衡临界点。因此水在4度时密度最大。