Em um forno tubular de uma refinaria, uma corrente de petróleo é aquecida por meio da queima de óleo combustível. Nesse forno, os tubos por onde escoa a corrente de petróleo são mantidos em contato com os gases oriundos da combustão a uma temperatura da ordem de 800 oC. Analisando-se o circuito térmico entre os gases de combustão e a corrente de petróleo, identifica-se a seguinte sequência de mecanismos de transferência de calor:

Essa sequência de mecanismos de transferência de calor é justificada pela análise do circuito térmico entre os gases de combustão e a corrente de petróleo. Inicialmente, os gases de combustão em alta temperatura transferem calor para os tubos do forno por meio de radiação, uma vez que a temperatura é elevada o suficiente para que a radiação seja significativa. Em seguida, o calor é transferido dos tubos para a parede dos tubos por condução, pois há contato direto entre as superfícies. Por fim, o calor é transferido da parede dos tubos para a corrente de petróleo por meio de convecção, pois a corrente de petróleo está em movimento e há uma diferença de temperatura entre a parede dos tubos e a corrente de petróleo.

É importante notar que a ordem dos mecanismos de transferência de calor não pode ser alterada, pois cada mecanismo depende do anterior. Por exemplo, não é possível ter convecção sem que haja uma diferença de temperatura entre a superfície e o fluido, e essa diferença de temperatura é gerada pela radiação e pela condução.

Além disso, é fundamental considerar as características do sistema em análise. No caso do forno tubular de uma refinaria, a temperatura é muito elevada, o que justifica a presença de radiação como mecanismo de transferência de calor. Além disso, a corrente de petróleo está em movimento, o que favorece a convecção como mecanismo de transferência de calor.

Portanto, a sequência correta de mecanismos de transferência de calor é radiação, condução e convecção, o que corresponde à opção D) radiação e convecção → condução → convecção. Essa sequência é consistente com as características do sistema e com as principais leis da física que governam a transferência de calor.