A tabela a seguir informa o calor específico de algumas substâncias.

A alternativa correta é letra B) se as afirmativas I e III estiverem corretas.

Vamos analisar cada uma das alternativas:

I. Atualmente, nos consultórios dentários, são utilizados motores de alta rotação. O atrito entre a broca e o dente provocaria um brutal aumento na temperatura que seria impossível suportar. Para que isso não ocorra, durante o contato entre a broca e o dente, é lançado sobre este um jato contínuo de água. CORRETA.

De fato, o atrito entre a broca provoca um aumento na temperatura, pois a energia mecânica associada ao movimento relativo entre as superfícies em atrito se transforma em energia interna, o que eleva a temperatura do dente. Para resfriá-lo, o dentista precisa utilizar uma substância que possua calor específico elevado, já que o calor retirado é proporcional ao calor específico. Observe que a água é a substância de maior calor específico da tabela. Isso explica o fato da água ser utilizada para resfriamento em vários tipos de perfurações. Alternativa correta.

II. Para resfriar uma peça aquecida, é usual mergulhá-la em água (líquida). Seria muito mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque o mercúrio, além de emitir vapores tóxicos, custa muito caro. INCORRETA.

Como mencionamos no item anterior, para que uma substância seja eficiente no resfriamento, seu calor específico deve ser elevado. Observe na tabela que o mercúrio possui o menor calor específico. Portanto, o mercúrio não é utilizado para resfriamento apenas devido às características citadas, mas também por ter baixo calor específico. Alternativa incorreta.

III. Para esterilizar dois instrumentos cirúrgicos de massas iguais, um de ferro outro de alumínio, inicialmente à temperatura ambiente, colocam-se os dois em um forno durante o mesmo intervalo de tempo, de modo que ambos recebam a mesma quantidade de calor. Nesse caso, a temperatura do instrumento de ferro aumentará o dobro do que aumentar a temperatura do instrumento de alumínio. CORRETA.

O calor sensível, responsável pelo aumento de temperatura, é dado por:

Q=mcDelta theta

Onde m é a massa, c é o calor específico e Delta theta é a variação de temperatura. Como o ferro e o alumínio receberam a mesma quantidade de calor, temos:

m_{Fe} cdot c_{Fe} cdot Delta theta_{Fe} = m_{Al} cdot c_{Al} cdot Delta theta_{Al}

Como as massas são iguais, temos que:

cancel { m_{Fe} } cdot c_{Fe} cdot Delta theta_{Fe} = cancel { m_{Al} } cdot c_{Al} cdot Delta theta_{Al}

c_{Fe} cdot Delta theta_{Fe} = c_{Al} cdot Delta theta_{Al}

Da tabela, temos que c_{Fe} = 0,11 , cal/gºC e c_{Al} = 0,22 , cal/gºC, ou seja, c_{Al} = 2 c_{Fe}. Então, temos:

cancel { c_{Fe} } cdot Delta theta_{Fe} = 2 cancel { c_{Fe} } cdot Delta theta_{Al}

Delta theta_{Fe} = 2 Delta theta_{Al}

Logo, podemos afirmar que a temperatura do instrumento de ferro aumentará o dobro do que aumentar a temperatura do instrumento de alumínio. Alternativa correta.

Portanto, a resposta correta é a alternativa (B).