¿Por qué la comparación de cadenas mediante '==' o 'is' produce a veces un resultado diferente?

es es una prueba de identidad, == es una prueba de igualdad. lo que ocurre en tu código se emularía en el intérprete así:

>>> a = 'pub'
>>> b = ''.join(['p', 'u', 'b'])
>>> a == b
True
>>> a is b
False

así que, no es de extrañar que no sean lo mismo, ¿verdad?

En otras palabras: es es el id(a) == id(b)

La palabra clave es es una prueba de identidad del objeto mientras que == es una comparación de valores.

Si utiliza es, el resultado será verdadero si y sólo si el objeto es el mismo. Sin embargo, == será verdadero siempre que los valores del objeto sean iguales.

Creo que tiene que ver con el hecho de que, cuando la comparación "es" evalúa a falso, se utilizan dos objetos distintos. Si evalúa a true, significa que internamente se está usando exactamente el mismo objeto y no se está creando uno nuevo, posiblemente porque los creaste en una fracción de 2 segundos más o menos y como no hay un gran espacio de tiempo entre ellos se optimiza y se usa el mismo objeto.

Esta es la razón por la que deberías usar el operador de igualdad ==, no es, para comparar el valor de un objeto de cadena.

>>> s = 'one'
>>> s2 = 'two'
>>> s is s2
False
>>> s2 = s2.replace('two', 'one')
>>> s2
'one'
>>> s2 is s
False
>>> 

En este ejemplo, hice que s2, que era un objeto de cadena diferente previamente igual a uno pero no es el mismo objeto que s, porque el intérprete no usó el mismo objeto ya que no lo asigné inicialmente a uno, si lo hubiera hecho los habría hecho el mismo objeto.