[Начало описания опыта обрезано] … заполненную водой, опустим в горячую воду. Мы увидим, что вода в трубке поднимается. Почему?

При нагревании вода расширяется: её частицы движутся быстрее, и среднее расстояние между ними увеличивается. Поэтому объём воды становится больше, и она поднимается по трубке. Частицы воды при этом сами не увеличиваются.