Находится ли пламя костра в тепловом равновесии с окружающим воздухом?

нет конешно. температура костра (любого) на много больше чем окружающий воздух! поэтому она не может быть в тепловом равновесии!  

температура котсра не может быть в ковно весии с воздухом,так как воздух не может нагрется до температуры пото мучто воздух теплоизолятор.

думаю что нет, так как критическая масса   это минимальная масса радиоактивного вещества при которой возможно   протекание цепной реакции.

u=3/2*m/m*r*t вот по этой формуле