Dado que no hay ninguna especificación de Cómo caliente, respondería en base a algunas suposiciones.
El fenómeno al que te enfrentas es bastante normal. Cada vez que las temperaturas de los componentes del dispositivo se calientan, hasta el punto de posibles daños en el hardware, la CPU del teléfono entra en ralentización. Echa un vistazo a este post sobre estrangulamiento térmico .
Básicamente, el estrangulamiento térmico se produce cuando la CPU del dispositivo reduce su potencia (velocidad de reloj y voltaje). Y debido a esto el dispositivo comienza a enfriarse.
Cuando hace demasiado calor (alrededor de los 70 grados centígrados). Esto causará que el dispositivo se estrangule y disminuya la velocidad del reloj. Esto afecta a todo el dispositivo (pantalla táctil, GPU, etc.) y volverá a acelerarse cuando se alcancen las temperaturas normales de funcionamiento.
El estrangulamiento térmico está controlado por el núcleo. Así que usando un kernel modificado, el estrangulamiento puede ser desactivado, pero es definitivamente No recomendada. Se trata de una función para evitar daños permanentes en el hardware del dispositivo.
Esto también explica por qué el teléfono funciona normalmente cuando se enfría, ya que es cuando el procesador vuelve a su modo "normal".
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Utiliza la aplicación Temperatura de la Cpu para registrar y controlar las temperaturas de la CPU. Si este problema se repite, anota la temp. y luego puedes publicar la captura de pantalla de las aplicaciones correspondientes con alta temperatura. Además, como Jaskaranbir anotado, parece que se está estrangulando. Pero veamos qué está causando esto.