O que acontece num copo de água quente: na superfície, a água resfria, e fica mais densa, fazendo com que essa massa de água vá para o fundo e a água mais quente vá para a superfície, esfriando, e assim por diante, até todo o copo d'agua ficar com a temperatura ambiente. Por isso a água com chá colorido vai para o fundo, e no caso da água gelada, como não há essa mobilidade, se mantém na superfície.
espero ter ajudado