Почему количество ионов в газе при действии постоянного ионизатора увеличивается только до определенного предела, а затем становится постоянным?

Потому что   одновременно с процессом ионизации газа происходит и обратный процесс- рекомбинации ( образование нейтральных атомов )

Честно говоря, маловато данных для решения . если брать классическую молекулярно-кинетическую теорию и термодинамику, то очевидно, что работа по модулю будет равна 200 дж. (q = 500 дж, u = 300 дж, а = q - u = 500 дж - 300 дж = + или - 200 дж) . в вопросе ничего не сказано о возможности диссипации энергии (система неизолирована) , вэ том случае необходимы дополнительные условия ля решения и расчета оттока энергии на потери. тогда в общем случае работа совершенная газом может быть и не равна 200 дж. если в речь идет о сильно неравновесной системе, то это вообще может иметь несколько решений, реализующихся с различной вероятностью.

1) нетсила тяжести   f=mgтолько наземле   g =9.81 м/с2на луне g = 1.71 м/с2 на земле резиновое дно сосуда с водой прогибается больше)   2)  вверху давление воды меньше чем у дна бака. 3)  скорее всего также как и с легкими человека. внутри них такое же давление как и в атмосфере. а внутри пузыря глубоководной рыбы давление, призванное компенсировать давление на глубине, которое намного больше, чем на поверхности. поэтому если резко поднять эту рыбу с глубины, давление внутри пузыря будет больше, чем в окружающей среде, следовательно, пузырь лопнет.