Почему чай заваривают горячей, не холодой водой

Потому что диффузия в горячей воде происходит быстрее чем в холодной, следовательно чай будет завариваться быстрее!

Диффузия (от лат. diffusio - распространение, растекание), взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала вещества).

Потому что в горячей воде скорость молекул выше, чем в холодной воде.

А скорость молекул влияет на диффузию

Вспомним что такое диффузия-это проникновение молекул одного вещества в меж-молекулярные пустоты другого вещества, отсюда следует что в горячей воде диффузия происходит быстрее, чем в холодной.=)