Quando uma substância é aquecida, ela recebe energia de forma que suas moléculas ficam agitadas, passando a ocupar um maior volume, ou seja, sofre dilatação. O oposto ocorre quando uma substância é resfriada, pois ela perde energia e suas moléculas tendem a ficar bem próximas umas das outras, causando uma contração no volume. Isso faz com que, normalmente, a matéria no estado sólido ocupe menos volume do que quando está no estado líquido.
Ao contrário do que acontece com a maioria das substâncias, a água possui um comportamento irregular: quando é aquecida, entre 0° e 4° C, ela sofre contração e depois começa a dilatar-se, ou seja, quando a água está em seu estado sólido, ela tem volume maior do que no estado líquido nesse intervalo de temperatura. Esse comportamento irregular da água pode ser representado com o seguinte gráfico.
Considerando a curva como sendo uma parábola e analisando um intervalo de temperaturas de 0° C a 6° C, determine a temperatura para a qual a densidade da água é mínima.