Este trabalho é uma investigação experimental complementar a diversas iniciativas de pesquisa desenvolvidas no Laboratório de Engenharia de Fluidos do Departamento de Engenharia Mecânica da PUC-Rio que estudaram o escoamento em tubos de petróleo pesado em regime laminar em situação de resfriamento. Nestas condições, devido aos gradientes de temperatura que aparecem por conta do resfriamento, a viscosidade do óleo varia ao longo de uma seção reta do tubo. Com isso, fenômenos não lineares passam a ser relevantes na física do escoamento causando assimetrias em relação ao eixo central do tubo e o aparecimento de correntes de convecção natural. Em trabalhos anteriores, foi efetuado um detalhado estudo da diferença de pressão ao longo do tubo sob resfriamento, em condições de viscosidade variável. Além disso, foram determinadas as temperaturas do escoamento na saída da seção de testes para diferentes vazões. Também foram levantados os perfis radiais de temperatura e velocidade axial em estações de medição localizadas em diferentes pontos do tubo. Neste trabalho, foram reproduzidos os ensaios realizados anteriormente e, adicionalmente, a partir de modificações implementadas na antiga seção de testes, determinou-se a distribuição longitudinal de temperatura na parede do tubo para diferentes vazões. Os resultados aqui obtidos para a temperatura de saída e para a diferença de pressão no escoamento foram comparados com os reportados em trabalhos anteriores e com valores determinados por soluções numéricas da literatura. De uma forma geral, obteve-se uma boa concordância entre os resultados comparados, mostrando que as simulações numéricas são capazes de refletir a complexidade física do problema. As medições da distribuição longitudinal de temperatura na parede do tubo mostraram coerência com os perfis radiais de temperatura e velocidade axial reportados nos trabalhos anteriores, mostrando claramente situações onde a convecção natural é relevante no escoamento. Com base nestes resultados aqui obtidos são propostas quatro interpretações físicas dos fenômenos apresentados no escoamento, cada uma delas para uma faixa de vazões.