$CO_2$ ,ના $P -T$ ફ્રેઝ ડાયગ્રામને આધારે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો :

$(a)$ $1$ વાતાવરણ દબાણે અને $-60 \,^oC$ તાપમાને $CO_2$,નું સમતાપી સંકોચન કરવામાં આવે છે. શું તે પ્રવાહી અવસ્થામાં જશે ?

$(b)$ $CO_2$ ,નું દબાણ $4$ વાતાવરણ જેટલું અચળ રાખીને તેનું ઓરડાનાં તાપમાન સુધી ઠારણ કરાવવામાં આવે તો શું થાય ?

$(c)$ $10$ વાતાવરણ દબાણે અને $-65 \,^oC$ તાપમાને આપેલ જથ્થાનાં ઘન $CO_2$,નું દબાણ અચળ રાખી ઓરડાના તાપમાને તેને ગરમ કરતાં થતાં ગુણાત્મક ફેરફારોનું વર્ણન કરો.

$(d)$ $CO_2,$ ને $70 \,^oC$ સુધી ગરમ કરી સમતાપી સંકોચન કરવામાં આવે છે. અવલોકન માટે તમે તેનાં ક્યા ગુણધર્મોમાં ફેરફારની અપેક્ષા રાખશો ?

(a) No

(b) It condenses to solid directly.

(c) The fusion and boiling points are given by the intersection point where this parallel line cuts the fusion and vaporisation curves.

(d) It departs from ideal gas behaviour as pressure increases.

At $1\; atm$ pressure and at $-60^{\circ} C , CO _{2}$ lies to the left of $-56.6^{\circ} C$ (triple point C )  Hence, it lies in the region of vaporous and solid phases.

Thus, $CO_2$ condenses into the solid state directly, without going through the liquid state.

At $4 \;atm$ pressure, $CO _{2}$ lies below $5.11\; atm$ (triple point C ). Hence, it lies in the region of vaporous and solidphases. Thus, it condenses into the solid state directly, without passing through the liquid state.

When the temperature of a mass of solid $CO _{2}$ (at 10 atm pressure and at $-65^{\circ} C$ ) is increased, it changes to the liquid phase and then to the vaporous phase. It forms a line parallel to the temperature axis at 10 atm. The fusion and boiling points are given by the intersection point where this parallel line cuts the fusion and vaporisation curves.

If $CO _{2}$ is heated to $70^{\circ} C$ and compressed isothermally, then it will not exhibit any transition to the liquid state. This is because $70^{\circ} C$ is higher than the critical temperature of $CO _{2} .$ It will remain in the vapour state, but will depart from its ideal behaviour as pressure increases.