そうなんです、人類滅亡クラスの隕石では大気の加熱は無視できません。
一般的に隕石衝突で想起される、激突の瞬間に運動エネルギーが熱に変換されるのは大変なことです。
ですが、ご指摘のように仮に粉々にすることができたとしても、隕石が落ちてくる際の空力加熱でもかなりの熱が発生します。

空力加熱は、宇宙機が極超音速で大気圏再突入する際と同様に断熱圧縮、輻射加熱、摩擦熱をあわせたものです。
熱せられた隕石の熱はいずれ大気を加熱する結果となります。
隕石周囲のプラズマ化した高温の空気もいずれ空気にまざりますし、プラズマや隕石本体からの輻射は一部は宇宙に逃げるでしょうが地表を加熱します。
燃え尽きた隕石はガス化して大気に混ざるか、宇宙塵やマイクロメテオライドとして地表に降るか微細なものは大気中を漂うかもしれません(長期的には「核の冬」のような影響があるかもしれません)。

通常サイズの隕石でもこれらは発生しますが、巨大隕石の場合は粉々に砕いても大量に地球規模で降り注いでくるので無視できないレベルになるのです。
結論として、ご指摘のようにとてつもない熱が地球を襲うことになります。