Quão aceitável é usar "onde" com o significado de "em que"/"no qual"?

Isso depende de dois fatores:

1. O modo como você utiliza isso (informalmente ou formalmente);
2. O contexto.

Informalmente, qualquer uma das três opções (na qual, em que e onde) é aceitável nesse contexto. No entanto, formalmente é estabelecida a seguinte divisão:

1. Para se referir a locais utiliza-se onde;
2. Para se referir a outros substantivos utiliza-se na qual, no qual, em que, cujo, etc..

O mais correto, em termos gramaticais, como já foi dito, seria usar o "em que"/"na qual": Onde, em que ou no qual?.

No entanto, pela minha experiência em comunicação científica, ainda que seja importante manter a correção gramatical, é mais importante ainda ser-se sucinto e eliminar locuções/expressões desnecessárias. Em textos de teor científico, valoriza-se a brevidade, de modo a "deixar espaço" para aquilo que é mais importante - a discussão de resultados científicos.

Assim, se estamos a discutir o uso das expressões num contexto científico, é, de facto, um "preciosismo" e uma regra frequentemente ignorada (como neste artigo sobre a Lei de Rayleigh Jeans).

É necessário avaliar, caso a caso, o contexto em que se quer empregar a expressão.

Caso você pretenda escrever um texto que exija a norma culta da língua portuguesa, como em um texto dissertativo-argumentativo (redação do principal exame de admissão em universidades brasileiras, o ENEM), deve-se usar o onde apenas ao tratar de lugar. Entretanto, entre nativos, é bastante comum escutar o uso do onde em outras circunstâncias.