Kiegyenlítődik-e légüres térben két különböző hőmérsékletű objektum hőmérséklete?

Kiegyenlítődik. Lassabban, mintha levegő venné körül őket, de hősugárzással igen lassan kiegyenlítődik a két objektum hőmérséklete.

Természetesen ez csak "ideális esetben" igaz, vagyis ha egyéb körülmények ezt a folyamatot nem akadályozzák meg, vagy nem befolyásolják túlságosan.

Hogy a hőmérséklet kiegyenitődése megtörténjen, ahhoz az kell, hogy a rendszer ún. elszigetelt rendszer legyen. Azaz a doboz falán keresztül sem tömegáram, sem hőáram nem lehet!

[Mivel a hő kondukcióval, konvekcióval és radiációval is terjed, nincs szükség arra, hogy a golyók érintkezzenek egymással.]

Hősugárzás útján igen.

A testek infrasugárzása minden irányban távozik, egymásra közvetlenül csak az a része hat, ami pont egymás felé sugárzódik ki.

Tényleg elég tudni, hogy a rendszert zárt-e.

Ha a doboz fala a sugárzó hőt 100%-ban visszaveri, vagy elnyeli, de újra 100%-ban befelé bocsátja ki, akkor adott a zárt rendszer, visszaverés esetén a két test, ha nyeli és kisugározza, akkor a két test és a doboz hőmérséklete fog közös pontra tartani. Ha a doboz az azt érő hősugárzást nem sugározza vissza semmilyen formában, vagyis a két testünk kisugárzott hőjéből, ami nem közvetlenül egymást éri, az elvész (mintha mélyűr vákuumjában ülnének, csak ők ketten), akkor eltérő hűlési sebességgel, eltérő idő alatt az abszolút nullához tartanának (mélyűrben a környezeti hősugárzás 1-2 kelvines minimumához).

A zárt rendszer azt jelenti, hogy (jelen esetben) hőenergiát nem cserél a környezetével.

Ezért a zárt rendszerben két tárgy (hőmérsékletből következő) hőenergiája egyéb közvetítő híján sugárzás formájában csökken. A csökkenés mindaddig tart, míg a rendszer minden pontja azonos hőmérsékletű nem lesz. Hogy ez pontosan mennyi, az függ a zárt rendszer sajátosságaitól is.

"A nagyobb hőmérsékletű gondolom nagyobb amplitúdót jelent."

Tudtommal nagyobb frekvenciát.