Grâce à l'évolution des techniques d'observation et de manipulation à l'échelle microscopique, de nombreuses expériences de thermodynamique hors de l’équilibre ont vu le jour depuis 1950. Ces expériences ont permis de mettre en évidence et de tester expérimentalement de nombreux théorèmes de thermodynamique comme le principe de Landauer. Cependant, sonder dynamiquement des comportements à l'échelle microscopique demande un lourd travail d'instrumentation.
Dans cette thèse, on propose de transposer les comportements microscopiques à l'échelle macroscopique. Pour cela, on propose de remplacer la particule brownienne microscopique par une pale plongée dans un gaz granulaire dont on sonde le mouvement par induction électromécanique.
On utilise alors ce montage ingénieux pour réaliser expérimentalement plusieurs machines. Ces dernières sont loin de la limite thermodynamique ce qui permet de grandes fluctuations des quantités. D'une part, on réalise des démons de Maxwell, dont une machine de Szilard. D'autre part on construit des machines thermiques à deux particules comme un réfrigérateur.
Ces expériences permettent de tester les limites d’application des théorèmes et d’ouvrir de nouvelles perspectives.
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