Este trabalho apresenta estudo do comportamento mecânico de um sistema de revestimento cerâmico aderido (SRCA) submetido a diferentes condições de aquecimento a partir de ensaios experimentais com utilização de protótipos em escala real e modelagem computacional. Como metodologia, foi desenvolvido um protótipo de SRCA e suas respectivas interfaces instrumentadas com sensores de temperatura de modo a ser possível avaliar a troca térmica entre as camadas e dar subsídio para o processo de modelagem computacional com dados reais. A modelagem foi realizada pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e contempla a análise bidimensional do conjunto de camadas do SRCA com dimensões similares a do protótipo, por meio de uma rotina de processamento desenvolvida e validada pelos autores. As propriedades mecânicas de cada material foram medidas em laboratório e obtidas da literatura para alimentar o modelo computacional proposto. Como parte dos resultados, são evidenciados picos de tensão na interface entre revestimento e argamassa encontrados tanto nos modelos numéricos quanto no protótipo. É observada fissuração das juntas de assentamento e outras ocasionadas pelos elementos da alvenaria após ciclos de aquecimento. A elevação da temperatura das camadas ocasiona elevação das tensões principais. As bordas dos elementos presentes em um SRCA apresentaram grande interferência para o surgimento e concentração de tensões. Concentrações que podem chegar a tensões principais de tração e compressão de até 2,38 MPa e 2,05 MPa, além de tensões de cisalhamento de até 5,0 MPa e, portanto, muito maiores que as propriedades dos respectivos materiais. Em situações reais, estas tensões podem colaborar para a propagação de dano e acelerar a manifestação de fissuras e destacamentos, por exemplo.