Não se misturam, no sentido de que a luz do flash é muito mais forte.
Exemplo, imagina uma foto a 1/200 @ F11 e ISO100:
Com flash - Ficas com uma foto da área iluminada pelo flash.
Sem flash - Ficas com uma foto provavelmente toda preta.
Conclusão: A luz ambiente não é suficientemente forte para influenciar a foto. A máquina só capta a luz do flash e por isso, sem o flash, fica tudo preto.
Só usando exposições suficientemente grandes, é que a máquina vai começar a captar a luz ambiente e as vai começar a misturar. Por exemplo, se fotografares a 1/30 e F4 a ISO200, já és capaz de ter luzes misturadas.
Claro que isto depende sempre da potência do flash e do quanto forte é a luz que entra pela janela. Se a luz que entra for muito forte e o flash for fraco, é possível que já tenhas que fechar a janela.
Em relação à temperatura, sim, a luz do flash é muito semelhante à luz do dia. Mas acho que já percebeste que não era disso que estava a falar.