题主产生困惑的原因是胡乱应用公式导致的。
理想光子气体的物态方程跟理想气体的物态方程差别很大。这个区别主要来自于光子是极端相对论性粒子,且静质量为零,与理想气体粒子具有完全不同的能谱;且由于自旋统计定理,光子遵守B-E分布。 @太一 引用的我的笔记里有详细推导。
再提醒一下,引用的书中公式未必是闭系中推导得到的。因为没有指定粒子数。开系粒子数不守恒而已,也存在热平衡。建议读一下Pathria统计力学,清醒一下。