કાર્બન ડાયોક્સાઇડ માટેનાં $P -T$ ફેઝ ડાયગ્રામ પર આધારિત નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો :

$(a)$ કયા તાપમાને અને દબાણે $CO_2$ ,ના ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ અવસ્થાઓ સંતુલિત સ્થિતિમાં સહ અસ્તિત્વમાં હશે ?

$(b)$ દબાણના ઘટાડા સાથે $CO_2$ ના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ પર શું અસર થશે ?

$(c)$ $CO$, માટે ક્રાંતિક તાપમાન અને દબાણ શું છે? તેનું મહત્ત્વ શું છે?

$(d)$ $(i)$ $-70 \,^oC$ તાપમાને અને $1$ વાતાવરણ દબાણે

$(ii)$ $-60 \,^oC$ તાપમાને અને $10$ વાતાવરણ દબાણે

$(ii)$ $15 \,^oC$ તાપમાને અને $56$ વાતાવરણ દબાણે

$CO_2$, ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ પૈકી કઈ અવસ્થામાં હશે ? 

The $P-T$ phase diagram for $CO _{2}$ is shown in the following figure.

$C$ is the triple point of the $CO_2$ phase diagram. This means that at the temperature and pressure corresponding to this point (i.e., at $-56.6^{\circ} C$ and $5.11 atm$ ), the solid, liquid, and vaporous phases of $CO _{2}$ co-exist in equilibrium.

The fusion and boiling points of $CO _{2}$ decrease with a decrease in pressure.

The critical temperature and critical pressure of $CO _{2}$ are $31.1^{\circ} C$ and 73 atm respectively.

Even if it is compressed to a pressure greater than 73 atm, $CO _{2}$ will not liquefy above the critical temperature.

It can be concluded from the $P$ - $T$ phase diagram of $CO _{2}$ that:

$CO _{2}$ is gaseous at $-70^{\circ} C ,$ under $1$ atm pressure

$CO _{2}$ is solid at $-60^{\circ} C ,$ under $10$ atm pressure

$CO _{2}$ is liquid at $15^{\circ} C ,$ under $56$ atm pressure