Поршень между водой и воздухом

Герметичный сосуд состоит из двух одинаковых шаров объёмом \(V = 5\) м\(^3\) каждый и тонкой вертикальной трубки (рис.). Поршень в трубке делит сосуд на две части: в нижней — воздух при постоянной температуре, а в верхней — вода и пар, причём площадь свободной поверхности воды в верхнем шаре \(S = 3\) см\(^2\). При каких температурах \(T_0\) воды и пара возможна такая ситуация, что при малых изменениях \(\Delta T_0\) этой температуры поршень смещается в одну и ту же сторону от положения равновесия независимо от знака \(\Delta T_0\)?

Примечание. Если при некоторой температуре \(T\) давление насыщенного пара \(p\), то их малые изменения связаны уравнением Клаузиуса \(\Delta p = \dfrac{\lambda\mu p\Delta T}{RT^2}\), где молярная масса \(\mu = 18\) г/моль, удельная теплота парообразования \(\lambda = 2{,}3\cdot 10^6\) Дж/кг, универсальная газовая постоянная \(R = 8{,}31\) Дж/(моль\(\cdot\)К).