Так как конденсаторы подключены последовательно, то заряд на них одинаков

где и – заряд левого и правого конденсаторов, – общий заряд на конденсаторах.
Заряд на конденсаторе

где – напряжение на конденсаторе.
Ёмкость параллельного блока конденсаторов

Отсюда

Емкость конденсатора:

где – площадь конденсатора, – расстояние между обкладками, – диэлектрическая проницаемость воздуха, – диэлектрическая постоянная.
То есть ёмкость конденсатора увеличится в раз. При последовательном соединении конденсаторов

где и – заряд левого и правого конденсаторов после внесения диэлектрика, – общий заряд на конденсаторах после внесения диэлектрика.

Тогда

Тогда

Подставим числа из условия