冬天夜间温度低于水的的凝固点，水凝固成冰后，根据p=可得，水结冰前后质量不变，密度变小，所以体积会变大，因此石头就会裂开。
水凝固成冰后，其质量不变； 因为水在0～4℃之间会反常膨胀，所以体积会增大； 因为密度与温度有关，由于物体在温度发生改变时，体积会发生变化（即物体有热胀冷缩的性质），而质量不变，则物质的密度要随温度和状态的改变而改变。由ρ= 可知，水凝固成冰后，其质量不变，体积增大，密度减小。
水结冰的原理
在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。
而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。