¿Puede un gas ser más frío que cuando es líquido?

Sí, incluso en condiciones estándar.

Otras respuestas indicaron correctamente que las transiciones de fase dependen de la presión, por lo que puede condensar un gas en líquido simplemente aplicando un aumento de presión.

Sin embargo, esto es solo una parte de la historia y las cosas pueden llegar a ser más interesantes y complicadas que esto.

Una clave de este tema es la presión de vapor, que es la presión de un vapor (gas) ejercido sobre sus fases condensadas líquido / sólido cuando se encuentra en equilibrio termodinámico.

Pongámoslo simplemente con un ejemplo. Toma un sistema cerrado en el que haya agua. A cualquier temperatura dada, tendrá un equilibrio termodinámico en el que algunas moléculas de agua se habrán evaporado (en estado gaseoso). Estos ejercerán una presión sobre las otras moléculas de agua y, por lo tanto, también influirán en su velocidad de evaporación (como se dijo, es una condición de equilibrio). En este ejemplo, el agua en sí misma puede estar en estado sólido y aún así las moléculas de agua se evaporarán y ejercerán presión de vapor (es por eso que los cubitos de hielo en el congelador se desvanecerán lentamente, los alimentos se secarán y habrá hielo depositado por todos lados). Las superficies de la cámara.

En cualquier momento, tendrá algunas partes del vapor que son más frías que el hielo en su congelador.

Vayamos un paso más allá y hablemos sobre los gases súper enfriados y tomemos el agua nuevamente como ejemplo. Los cambios de energía dentro de un sistema (en este caso, el agua misma) se llama entalpía. La condensación es una reacción exotérmica en la que al condensarse el calor se libera. Esto nos llevaría a pensar que a medida que el sistema perdía energía, sería inestable y, por lo tanto, hacerlo fácilmente. Sin embargo, en cuanto a la mayoría de las reacciones químicas, esto no sucederá sin algún tipo de iniciación. En el caso de la condensación, se denomina nucleación y se produce cuando nuestras moléculas de agua encuentran un grupo lo suficientemente grande de moléculas (o sólidos) más frías a las que se pueden unir, lo que se denomina sitios de nucleación. Sin un sitio de nucleación será difícil inducir la condensación espontánea de un gas, ya que se necesita una cantidad suficiente de condensación de moléculas simultáneamente para crear la tensión superficial suficiente para superar su tendencia a volar aparte de su energía cinética.
Lo que se debe hacer es que, en ausencia de un sitio de nucleación, puede enfriar en exceso el vapor de agua a -50 grados Celsius antes de sublimarlo directamente en cristales de hielo.

Sí.

La transición de fase entre el gas y el líquido se controla no solo por la temperatura, sino también por la presión. Si toma un gas a temperatura constante y lo presiona, se convertirá en un líquido.

Sí, solo si su presión atmosférica es considerablemente menor.