Termodinâmica e eficiência de sistemas coletivos - Costa, Felipe Hawthorne Gomes da (2024)
Resumo A termodinâmica estocástica tornou-se um dos principais pilares da mecânica estatística moderna, e uma atenção especial tem sido dada a sistemas que apresentam compor- tamento coletivo. Neste projeto de mestrado, investigamos aspectos distintos em duas classes de sistemas que exibem comportamento coletivo. O primeiro é um sistema de opinião que mostra uma variedade de transições de fase, dependendo dos detalhes do modelo (topologia, inércia e vizinhança). Investigamos em detalhes suas propriedades, formulando uma abordagem termodinâmica consistente, relacionando calor com dissi- pação. O último sistema estudado aqui é um protótipo mínimo de um modelo de motor fora do equilíbrio que exibe comportamento coletivo, composto por duas nanomáquinas interagentes. Investigamos suas propriedades termodinâmicas, como eficiência, potên- cia, o design do motor e rotas distintas para melhorar seu desempenho. Os resultados mostram que uma escolha adequada de parâmetros e design do sistema pode resultar em uma melhoria notável, incluindo eficiências máximas se aproximando de valores ideais e eficiências em potência máxima maiores do que os limites conhecidos na literatura.