Может ли измениться объем гелия, когда его сжимают поршнем в закрытом сосуде?

Да, объем гелия может измениться, когда его сжимают поршнем в закрытом сосуде. Это связано с законом Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению.

Когда поршень сжимает гелий в закрытом сосуде, увеличивается давление газа. В результате этого объем гелия уменьшается. Это происходит потому, что молекулы газа сжимаются и занимают меньшую площадь в сосуде.

Обычно, чтобы показать это, используют формулу \(P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\), где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление гелия, а \(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объем гелия соответственно. Если начальное давление и объем известны, а конечное давление изменилось, то можно найти конечный объем гелия, используя эту формулу.

Например, представим, что начальное давление гелия составляет 2 атмосферы, а его объем – 4 литра. Если поршень сжимает гелий, увеличивая давление до 4 атмосфер, то мы можем использовать формулу, чтобы найти новый объем гелия:

\[2 \, \text{атм} \cdot 4 \, \text{л} = 4 \, \text{атм} \cdot V_2\]

Выразив \(V_2\), мы получаем:

\[V_2 = \frac{2 \, \text{атм} \cdot 4 \, \text{л}}{4 \, \text{атм}} = 2 \, \text{литра}\]

Таким образом, конечный объем гелия стал равным 2 литрам в результате его сжатия поршнем при увеличении давления.

Важно помнить, что эти изменения касаются только объема газа при постоянной температуре. Если температура тоже меняется, то нужно использовать другие законы газовой физики, такие как закон Гей-Люссака или комбинированный газовый закон.