Почему нагревается металлическая деталь, когда ее обрабатывают напильником?

Потому что существует два способа изменения внутренней энергии. С помощью теплопередачи и совершения работы. При работе напильником совершается работа эта работа (ее часть) идет на изменениие внутренней энергии детали. При повышении внутренней энергии повышается температура детали

Потому что кинетическая энергия напильника переходит за счет трения во внутреннюю (тепловую) напильника и детали.