Возможно ли уменьшить массу газа, но при этом, чтобы его объем не изменялся?

Пожалуй. придётся подправить ответ, хотя, мне казалось, что это и так очевидно:

• для замкнутой системы вопрос не имеет смысла - изменить массу замкнутой системы невозможно

• для не замкнутой системы, для понимания взаимосвязей, вполне применимо уравнение Менделеева-Клайперона:

• как видим, помимо объёма и массы, есть два переменных параметра - давление и температура, которыми можно манипулировать для сохранения объёма при уменьшении массы. Ну ещё молярная масса, но это означает замену одного газа на другой (воздуха на гелий - и шарик полетел вверх )).

• Вообще то монгольферы (воздушные шары) так и летают - при нагреве уменьшается масса газа при заданном объёме и давлении