Второе слово следует писать с маленькой буквы.

Первое время он отчаянно пытался достучаться до них, но когда понял, что все это бессмысленно, бессильно опустил руки.

1. Ответ на Ваш вопрос о частеречной принадлежности дискуссионный. Однако мы считаем, что в приведенном контексте слово ограниченно по значению ближе к прилагательному. Ср.: количество ограниченно (т. е. мало) и время ограничено пятью минутами (т. е. его кто-то ограничил до 5 минут). В соответствии с правилами краткие прилагательные нужно писать с двумя н, если в соотносимой с ними полной форме пишется две н (ограниченный). Однако нельзя не признать, что практика письма столь сильно сопротивляется этому правилу (за исключением нескольких слов), что есть основания задуматься, не нуждается ли оно в корректировке. Подробный разбор этой проблемы выполнен в статье Е. В. Арутюновой и В. М. Пахомова «Правило востребован(н)о, но ограничен(н)о. К проблеме выбора одной и двух н в кратких формах прилагательных» в сборнике научных статей по материалам Тотального диктанта.

2. Подобные написания устанавливаются в словарном порядке.