Hola electronando, si miraras el datasheet lo solucionarías, el problema es justamente ese capacitor de 100 uF que le as colocado de manera directa a la salida del LM35, este por cuestiones que no vienen al caso te produce auto oscilaciones y esas son las que te perturban la lectura.
Reemplaza el dichoso condensador por una resistencia de 82 ohm en serie con un capacitor de 1uF.
Espero te sea de ayuda. Un saludo.
Atte. CARLOS.