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ソケットはすべて同じLGA775なので物理的にはどれも交換可能ですが、メーカーPCはユーザーによるCPU交換を想定していませんので、換装できるかどうかは、ある意味賭けになります。

同じPCに上位機種があって、そちらではよりクロックの高いCPUが搭載されているなら交換できる可能性は高いですが、それでも100％ではありません。

またCPU交換するとリカバリ（再インストール）が必要になる機種もあるようですが、リカバリしたからCPU交換できるという訳ではありません。

BIOSを書き換えるスキルがあれば、その辺のCore2Duoはソケットが同一ですので交換可能だと思いますが、メーカーPCはCPUと同様に、ユーザーによるBIOSの書き換えなんて想定していませんし、オンラインサポートを利用しているとBIOSのアップデートをする場合があり、書き換えると最新ではないと認識されてBIOSが書き換えられて元に戻され、CPUを元に戻さないとPCが起動しなくなる可能性があります。

私もE7200をE7500に交換しようとしましたが、BIOSの変更などはしなくても認識して起動してくれましたが、起動直後からCPUファンが全開で回り続け、うるさくてしょうがないので元に戻したことがあります。
BIOSの書き換えにもチャレンジしましたが、手焼きでBIOSを焼くのは結構面倒で断念しました。

ちなみにAspire L320と同時期に発売された、クロックの高いCPUを搭載している上位機種はありますか？
後継機種はBIOSが違う可能性がありますので除外して、どうしてもトライしたいということでしたら、まずはそういった機種に搭載されているCPUだと交換できる可能性があります。

また可能性がどれくらいあるかわかりませんが、同じ第一世代のConroeで、FSBや2次キャッシュ、TDPが共通のE6700あたりなら交換できるかもしれません。

あとは人柱になる覚悟でE7500等にしてみるかですね。
CPUを認識しないだけでPCが壊れることはないと思いますので、BIOSの書き換えまで視野に入れてがんばってみると交換できるかもしれませんよ。