Wenn der LM35 heiss geworden ist dann ist der garantiert falsch angeschlossen. Eher wird der Sensor kaputt sein als ganz. Hier aus dem Datenblatt gehen ganz eindeutig die Anschlüsse hervor:
+Vs = 5V
Vout= 0-5V also Temperatur Ausgang
GND= GND (0V,Masse)
An die LED muss in jedem Fall ein Widerstand sonst machst du u.U. den Ausgang kaputt.
Hier ein schönes Beispiel zu auslesen des Sensors
http://www.mats-vanselow.de/arduinotemperatur
Gruß
Der Dani