A、菜刀在砂轮上磨得发烫，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，不符合题意；

B、用打气筒打气时筒壁发热，是由于压缩气体做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，不符合题意；

C、两手互相摩擦时手发热，是由于克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，不符合题意；

D、在炉子上烧开水，利用火焰直接加热，使物体的温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，符合题意；

故选D．