Рассматривается математическая модель, описывающая стационарное ползущее течение неравномерно нагретой несжимаемой жидкости через ограниченную трехмерную область с локально-липшицевой границей. Выбранная модель представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка со смешанными краевыми условиями: на участке протекания заданы давление, температура и касательная составляющая поля скоростей, а на твердых стенках сосуда используется условие прилипания и краевое условие типа Робена для температуры. Для данной краевой задачи вводится понятие слабого решения (пара «скорость-температура»), которое определяется как решение некоторой системы интегральных тождеств. Основной результат работы - теорема о существовании слабых решений в подпространстве декартова произведения двух соболевских пространств. Для доказательства этой теоремы дается операторная трактовка краевой задачи, выводятся априорные оценки решений и применяется теорема Лерэ-Шаудера о неподвижной точке вполне непрерывного отображения. Установлены энергетические равенства, которым удовлетворяют слабые решения.