Герметичный сосуд состоит из двух одинаковых шаров объемом $V=5~м^{3}$ каждый и тонкой вертикальной трубки (см. рисунок).

Поршень в трубке делит сосуд на две части: в нижней – воздух при постоянной температуре, а в верхней – вода и пар, причем 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 Клаузиса $\Delta{p}=\frac{\Delta T \mu \lambda p}{R T^{2}}$, где молярная масса $\mu=18~г/моль$, удельная теплота парообразования $\lambda=2.3 \cdot 10^{6}~Дж/кг$, универсальная газовая постоянная $R=8.31~Дж/(моль \cdot К)$.