某校科学兴趣小组组长小李在某报刊中的文章《开水不响，响水不开》读到：“水开之前，水上冷下热”。而同组的小张却说：“水开之前，水是上热下冷的，因为热水密度小，总是浮在冷水上面。”究竟哪种说法正确呢？兴趣小组内展开了激烈的争论。在老师的指导下，他们通过做实验寻找答案：
在一大烧杯中盛水，取四个温度计，让其中三个温度计的液泡分别浸没在水的上、中、下三个不同深度，另一个温度计的液泡则直接与烧杯底部接触。在烧杯置于火上慢慢加热的过程中，对应于不同的时刻，记录各温度计的读数。如图为一次实验的数据记录：
容器底温度/℃ | 38 | 41 | 48 | 53 | 65 | 72 | 77 | 85 | 96 | 99 | 104 | 105 |
下层水温度/℃ | 34 | 37 | 43.5 | 48 | 59 | 65.5 | 71 | 80 | 92 | 98 | 100 | 103 |
中层水温度/℃ | 35 | 38 | 44 | 48.5 | 59 | 66 | 71.5 | 80 | 91 | 95 | 98.5 | 101 |
上层水温度/℃ | 36 | 40 | 45 | 50 | 60 | 66 | 71.5 | 80 | 90 | 95 | 98.5 | 100 |
经五次重复实验，均有类似规律的实验结果。则
