Les machines frigorifiques à absorption liquide sont des machines trithermes qui permettent - en utilisant trois niveaux de températures - de produire du froid à partir de chaleur uniquement. Elles fonctionnent grâce à la faculté de certains liquides d'absorber et de désorber une vapeur. Cette dernière réaction est endothermique et nécessite l'apport de chaleur. Ces machines utilisent comme fluide de travail un mélange binaire, dont l'un des composants est beaucoup plus volatile que l'autre, et constitue le fluide frigorigène, l'autre constitue l'absorbant. Deux couples sont principalement utilisés : Eau+Bromure de Lithium ( ), l'eau étant le fluide frigorigène; Ammoniac+Eau ( ), l'ammoniac étant le fluide frigorigène.

On étudie ici les conditions de fonctionnement d'une telle machine frigorifique fonctionnant entre une source chaude à température , une source froide à température , sans apport de travail et avec une source thermique auxiliaire à la température .

1. Appliquer le premier et le deuxième principe de la thermodynamique au système sur un cycle supposé réversible. Donner la condition sur les trois températures , , et pour qu'une production de froid soit possible.

2. Donner l'expression de l'efficacité de cette machine. Analyser cette expression et montrer qu'elle peut s'écrire comme le produit de deux efficacités que l'on peut identifier. Faire l'application numérique.

Données :

Pour l'application numérique, on suppose que le mélange utilisé est le mélange Ammoniac+Eau ( ), et que , , et .