Колбу с трубкой, заполненную подкрашенной водой, опустили в горячую воду. Мы увидим, что вода в трубке поднимается. Почему?

Вода в трубке поднимается потому, что при нагревании жидкость расширяется.

Когда колбу с трубкой, заполненную подкрашенной водой, опускают в горячую воду, сначала нагревается стекло колбы, а затем вода внутри неё. Нагретая вода увеличивается в объёме: её частицам становится «теснее», они движутся быстрее и в среднем располагаются немного дальше друг от друга. Но колба почти полностью заполнена водой, и воде некуда расширяться внутри самой колбы. Поэтому лишний объём воды вытесняется в узкую трубку, и уровень воды в трубке поднимается.

Подкрашивают воду обычно для того, чтобы подъём уровня был хорошо заметен.

То есть главное явление здесь — тепловое расширение воды: при нагревании объём воды увеличивается, поэтому она поднимается по трубке.