Résumé de la thèse
L’Échelle Internationale de Température de 1990 (EIT-90) est matérialisée, pour les températures inter-médiaires, du point triple de l’eau à 0,01 °C au point de congélation de l’argent à 961,78 °C, par un ensemble de points fixes liés aux transitions de phases solide-liquide (fusion) ou liquide-solide (congélation) de métaux de hautes puretés. Ces points fixes permettent d’étalonner les thermomètres à résistance de platine en mesurant leur réponse à des niveaux de température connus et imposés par le changement d’état des métaux considérés.
La méthode classique dite à flux permanent consiste à mettre en œuvre un point fixe dans une enceinte thermique dont la température reste légèrement différente de celle de la transition de phase du métal de référence. La mesure de température s’effectue ainsi dans un système constamment en état de déséquilibre thermique, et se trouve entachée d’incertitudes ayant pour sources des perturbations d’ordre thermique. De plus, la présence d’impuretés sous forme de traces dans le métal de référence entraîne des effets thermochimiques altérant la température de changement d’état, constituant une autre source d’incertitude. À l’heure actuelle, les budgets d’incertitudes fournis par les laboratoires de métrologie ne distinguent pas les composantes thermiques et thermochimiques.
Les travaux réalisés dans le cadre de la thèse, associant le LAUM et le LNE, proposent une méthode alternative aux mises en œuvres classiques, par l’approche de la calorimétrie adiabatique. Le point de fusion de l’indium (156,598 5 °C) est étudié en s’affranchissant de toute per-turbation thermique, permettant ainsi de quantifier les influences thermochimiques. Le calorimètre adiabatique conçu repose sur le principe d’une cellule point fixe au sein d’une autre cellule point fixe. Différents capteurs, thermométriques et fluxmétriques, ont été utilisés pour le contrôle thermique et le pilotage du dispositif. Au vu des conditions thermiques particulières obtenues dans ce dispositif original, une instrumentation spécifique et innovante a été développée, notamment des fluxmètres thermiques conductifs. Par ailleurs, le couplage des moyens de mesure de température et de flux thermique, a permis de développer de nouvelles approches analytiques pour les études énergétiques et thermodynamiques, apportant des enseignements nouveaux sur les phénomènes physiques associés aux réalisations des points fixes de température.
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