影響氣體狀態的因素有溫度和壓強兩個條件，例如在低溫狀態下二氧化碳可以凝華為液體，而在高壓狀態下也可以凝華為液體。所以，題主所說的把液態氣體放在水裡，應該分為如下幾種情況：

這種情況下，液體就是液體，氣體就是氣體，不會相互融合，始終表現為氣液分離的狀態。

2.低溫常壓

溫度極地的情況下會分為四種情況：液液共存、固液共存、固氣共存、固固共存。

簡單點說就是在溫度降低的過程中，原先的液體會發生凝固，而氣體會發生凝華，只是發生的先後順序，例如：氣體凝華為液體，而液體還未凝固，就是液液共存的狀態，這種情況下由於液體間密度、溶解度的不同，會產生液體分層和互溶的情況。其他的情況不再一一贅述。

3.高溫高壓

此處的高溫狀態指的是氣體無法以液態存在，而在高壓下，將氣體改變為液體。由於所處的環境是高壓狀態，會發生一些比較複雜的情況，並不是簡單的液體分層，可能伴隨著一些物理化學變化。

4.低溫高壓

與之前敘述的情況大致相同，不過低溫狀態下會使物質分子排列更加規則，出現晶體的性質，即液晶，這裡氣體液體之間額反應也比較複雜。

推薦題主看《物理化學》一書，裡面有關於這方面內容的科學、全面的解答，還有關於內能計算上的具體方法。