La siguiente es la tarea intermedia grupal para la asignatura Fundamentos de Programación — Ingeniería Agroindustrial, basada también en el tema de secadores solares, pero con una complejidad reducida, ideal para evaluación presencial el miércoles 5 de noviembre, con acompañamiento del comité curricular.

Está diseñada para evaluar la aplicación práctica de la programación, la comprensión conceptual, y el trabajo colaborativo bajo la misma rúbrica institucional (ya conocida por el comité), pero con menor alcance que la tarea final del 16 de noviembre.

🟩 TAREA GRUPAL — FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN (Ingeniería Agroindustrial)

Modelación básica de un secador solar mediante Python y balance de energía

🎯 Objetivo general

Aplicar los principios básicos de balance energético en un secador solar de aire forzado o natural, empleando Python como herramienta de modelación, en equipos de trabajo colaborativo.

🧩 Justificación

Esta actividad busca fortalecer el trabajo en equipo y la aplicación práctica de los fundamentos de programación en un contexto agroindustrial. El análisis de eficiencia térmica y transferencia de calor en un secador solar ofrece una oportunidad ideal para que los estudiantes conecten los conceptos físicos con la codificación y visualización de resultados en Python.

Se trata de un ejercicio preparatorio para la tarea final del 16 de noviembre, pero con una carga académica menor y enfocada en la comprensión integral del proceso.

👥 Conformación de grupos

  • Número total de estudiantes: 25

  • Se recomienda formar 5 grupos de 5 integrantes cada uno. (alternativamente, 6 grupos de 4–5 integrantes, según la asistencia efectiva).

  • Cada grupo deberá designar:

    • Un coordinador, responsable de la organización interna y la presentación.
    • Un relator, quien documentará el código y los resultados.
    • Un portavoz, encargado de la exposición oral ante el comité.

🧭 Actividades a desarrollar

Cada grupo deberá:

  1. Crear un notebook en Google Colab titulado: Tarea_Grupal_SecadorSolar_GrupoX.ipynb

  2. Desarrollar el siguiente flujo de trabajo:

    • Describir el tipo de secador solar seleccionado (natural o forzado).

    • Explicar las variables principales (área, flujo de aire, temperaturas).

    • Implementar un código en Python para calcular:

      • La eficiencia térmica del colector solar (ηₐ).
      • La eficiencia del sistema de secado (ηₛ).

    • Representar los resultados con una gráfica de eficiencia vs temperatura de entrada.

  3. Documentar los prompts usados en ChatGPT o Gemini para resolver dudas teóricas o de programación.

  4. Preparar una presentación oral de 8–10 minutos por grupo, explicando:

    • La base teórica del cálculo.
    • El código y los resultados.
    • Una reflexión breve sobre cómo la programación puede optimizar procesos de secado.

📘 Guía de referencia técnica

Cada grupo debe apoyarse en los siguientes apartados del material base:

  • Solar Dryers — Their Principles and Practice, Apéndice 7 (Evaluation of Dryer Performance).
  • Design of a Solar Collector, secciones de eficiencia térmica y temperatura de salida.
  • Solar Dryers — Apéndices técnicos, ecuaciones 7.1–7.6.

💬 Prompts sugeridos

  1. “Explícame cómo calcular la eficiencia del colector solar según el Apéndice 7 del libro Solar Dryers.”
  2. “Genera un código en Python para determinar la eficiencia térmica de un colector solar plano.”
  3. “Crea un gráfico en Matplotlib que relacione la temperatura de entrada con la eficiencia del sistema.”
  4. “Ayúdame a interpretar los resultados del balance energético en un secador solar.”

🧾 Datos base para el ejercicio grupal

Cada grupo deberá escoger uno de los siguientes conjuntos de datos (modificables dentro de un ±10%):

Grupo A (m²) ṁ (kg/s) Ti (°C) To (°C) I (W/m²) mₚ (kg) ωi (%) ωf (%)
1 2.8 0.035 32 54 860 8.0 72 10
2 2.5 0.028 30 50 890 6.0 80 12
3 3.0 0.030 33 48 820 5.5 24 10
4 3.2 0.040 31 52 900 7.0 20 8
5 2.4 0.025 28 46 870 4.5 68 12

⚙️ Formato de entrega y exposición

  • La sustentación será presencial el miércoles 5 de noviembre en el horario de clase.
  • Cada grupo debe enviar previamente su notebook (.ipynb) por correo o Moodle.
  • La exposición será calificada según la rúbrica institucional (escala 1–5).
  • Duración máxima por grupo: 10 minutos de exposición + 5 minutos de preguntas.

📊 Rúbrica de evaluación (escala 1–5)

Criterio 1 (Deficiente) 2 (Básico) 3 (Aceptable) 4 (Bueno) 5 (Excelente) Peso (%)
Estructura y claridad del Notebook Desorden total y sin secciones claras. Secciones mínimas y confusas. Estructura básica pero incompleta. Notebook organizado y legible. Presentación profesional, secciones completas y estética cuidada. 15
Programación y resultados Código incompleto o erróneo. Código funcional parcial. Cálculos correctos en la mayoría. Cálculos correctos y reproducibles. Código optimizado, comentado y con análisis de resultados. 20
Comprensión teórica (Apéndices) Sin comprensión del contenido. Cita la teoría sin aplicarla. Aplica fórmulas con errores menores. Explica y aplica la teoría correctamente. Integra teoría, análisis y razonamiento crítico. 15
Uso documentado de IA No evidencia interacción. Prompts irrelevantes. Prompts útiles sin reflexión. Uso adecuado con reflexión clara. Prompts precisos, variados y estratégicos. 10
Reflexión técnica e interpretación de resultados Sin conclusiones. Conclusiones vagas. Análisis básico. Argumentación técnica clara. Conclusiones profundas y bien justificadas. 15
Presentación oral y trabajo en equipo Sin cohesión ni participación. Exposición incompleta o desorganizada. Participación parcial. Presentación fluida con buena coordinación. Exposición profesional, colaborativa y con dominio técnico. 25

📈 Sugerencia de ponderación

  • Esta tarea representa el 20% de la nota final del segundo corte, dejando la tarea individual del 16 de noviembre como la actividad principal (80%).