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.

Stochastic thermodynamics has become one of the main cornerstones of modern sta- tistical mechanics and special attention has been given to systems presenting collective behavior. In this master project, we have investigated distinct aspects in two classes of systems exhibiting collective behavior. The former is an opinion system displaying a variety of phase transitions depending on the model details (topology, inertia, and neighborhood). We have investigated in detail its properties by formulating a consistent thermodynamics approach by relating heat with dissipation. The latter system studied here is a minimal prototype of a nonequilibrium engine model displaying collective be- havior, composed of two interacting nanomachines. We investigated its thermodynamic properties, such as efficiency, power, engine design, and distinct routes for improving its performance. Results show that a suitable choice of parameters and design can result in a remarkable improvement, including maximum efficiencies approaching ideal values and efficiencies at maximum power greater than known bounds in the literature.