Mentre potrebbero esserci svariati motivi per il riscaldamento di un iPhone, quelli comuni includono il suo utilizzo mentre è in carica, utilizzando un caricatore cattivo (a buon mercato, di terze parti), batteria difettosa (può essere escluso come hai menzionato tu ha sostituito la batteria), l'uno o l'altro guasto del componente dovuto all'invecchiamento (iPhone 5 è stato rilasciato nel 2012 e sono stati prodotti l'ultima volta nel 2013 prima di essere interrotti), utilizzando un'app rouge (un'applicazione non performante che potrebbe causare il surriscaldamento del dispositivo dispositivi più lenti, di solito accade con alcune app di terze parti e alcuni giochi ad uso intensivo di risorse) ecc.
Fortunatamente, l'iPhone ha un sensore di calore incorporato e se diventa caldo oltre un punto, mostrerà un segnale di avvertimento e si spegnerà automaticamente. Quindi, mentre il riscaldamento potrebbe essere una preoccupazione, non ci dovrebbe essere alcuna minaccia reale di danni gravi (di nuovo, è preferibile utilizzare l'apparecchiatura di ricarica originale Apple).
Anche se non ci potrebbe essere una risposta concreta per il problema, vorrei sperimentare con il tweaking con vari parametri sopra menzionati.