Чому лід має меншу густину, аніж вода?

Потому, что лед состоит из мелких монокристаллов, в промежутках между которых есть воздух. Этот факт увеличивает объем.

Вода - "сплошная" жидкость - то есть воздушных промежутков нет, объем воды (при равной массе со льдом) меньше.

Из формулы:

ρ = m/V

следует, что плотность льда меньше плотности воды.