关于焦耳-汤姆逊效应的疑问

各位海友，关于气体节流膨胀，有几个问题请教大家。
1、气体节流膨胀，实际工程中，节流前后压力，是否是根据工艺需要确定的，也就是说节流膨胀压降到多少是工艺定的？
2、气体节流膨胀，为什么会出现正的、负的或零焦耳-汤姆孙效应？就是说为什么节流膨胀可能制冷、可能制热？具体原理如何解释？
3、气体膨胀后制冷原理是焦耳-汤姆孙效应，是从什么角度理解？能量守恒？还是？
4、为什么大部分气体在常温下是正焦耳-汤姆孙效应，而氢气、氦气、氖气是负焦耳-汤姆孙效应？区别是什么？从本质上如何理解？
5、单说一种气体，比如氮气，在10MPa，293.15K下节流膨胀至5MPa，为什么温度会降低，降低的原理如何分析？

我想知道，已知焦汤系数的话，怎么算减压后的温度，要将焦汤系数的公式积分么